DE60033279T2

DE60033279T2 - Ein verfahren zur herstellung von einem lichtstabilen sonnenschutzmittel

Info

Publication number: DE60033279T2
Application number: DE60033279T
Authority: DE
Inventors: Noa Lapidot; Shlomo Magdassi; David Avnir; Claudio Rottman; Orit Gans; Alon Seri-Levy
Original assignee: Sol Gel Technologies Ltd
Current assignee: Sol Gel Technologies Ltd
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: AU4775400A; US6436375B1; EP1181000B1; EP1181000A1; JP2003500343A; DE60033279D1; IL146499A0; ES2283300T3; WO2000071084A1; ATE353210T1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhalten von Sonnenschutzzusammensetzungen mit besserer Lichtbeständigkeit im UVA- und UVB-Bereich. Das Verfahren verbessert die Lichtbeständigkeit durch Einkapseln von Sonnenschutzwirkstoffen (die durch Licht abgebaut werden, wenn sie zusammen in der gleichen Sonnenschutzzusammensetzung vorliegen) in getrennten Mikrokapseln und durch Einbringen dieser Mikrokapseln in ein beliebiges verträgliches Vehikel.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mit steigendem Bedarf an höheren SPF-Werten und einem Breitbandschutz sind die Hersteller gezwungen, mehrere Wirkstoffe zu kombinieren, wodurch ein immer schwerwiegenderes Problem mit einer lichtinduzierten Kreuzreaktivität zwischen Sonnenschutzwirkstoffen entsteht.
Zum Beispiel hat man kürzlich Butylmethoxydibenzoylmethan (andere bekannte Bezeichnungen: 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan, Avobenzon, BMDBM) in der endgültigen Monographie der FDA für OTC-Sonnenschutzprodukte als Kategorie 1 aufgelistet. Bei diesem ausgezeichneten UVA-Absorber kommt es aber zu einer Reihe von Problemen bei der Formulierung. (W. Johncock, Sun Protection The Influencing Factors in Creating Effective Products, März 1999, London, März 1999 und Bezugsstellen darin.) Ein hauptsächliches Problem bei dieser Sonnenschutzverbindung ist die lichtinduzierte Wechselwirkung mit dem am weitesten verbreitet eingesetzten UVB-Absorber Octylmethoxycinnamat (R.M. Sayre et al., 26th Annual Meeting of the American Society for Photobiology, Abstr. Nr. SPM-A7). Diese Kreuzreaktivität trägt erheblich zu der photochemischen Instabilität des UVB- und des UVA-Wirkstoffs bei. Das Problem der Lichtbeständigkeit bei einer Kombination von UVA- mit UVB-Filtern ist anscheinend nicht nur auf den Fall von BMDBM und OMC beschränkt. In der gleichen Arbeit von Johncock erläutert dieser, dass neue UVA-Chromophore, die als Kandidaten für neue Produkte untersucht wurden, verworfen wurden, da sich herausstellte, dass sie auf inakzeptable Weise mit OMC wechselwirken.
Lichtinduzierte Wechselwirkungen von BMDBM beschränken auch das Einbringen dieses Absorbers zusammen mit physikalischem Sonnenschutzmittel, wie Titandioxid. In den USA ist die Formulierung von BMDBM zusammen mit TiO₂ oder ZnO nicht zugelassen.
Mehrere Patente, zum Beispiel WO94/04131 und EP780119 , wurden im Hinblick auf die verbesserte Lichtbeständigkeit von BMDBM in Gegenwart anderer Son nenschutzinhaltsstoffe, wie Octocrylen, p-Methylbenzylidenkampher und anderen, bei bestimmten Molverhältnissen veröffentlicht. Diese Patente erwähnen aber keine Zimtsäurederivate, und insbesondere erwähnen sie nicht OMC, das zurzeit der am häufigsten eingesetzte UVB-Absorber ist. In der Praxis enthalten viele populäre Produkte von Breitband-Lichtschutzzusammensetzungen OMC und BMDBM als hauptsächliche UV-Absorber. Unglücklicherweise ist die Lichtbeständigkeit vieler solcher Produkte schlecht, und sie lassen sich durch Octocrylen oder p-Methylbenzilidenkampher nur unzureichend stabilisieren.
Die Patente EP 0 920 858 A2 und US 5 985 251 lehren, dass eine bessere Lichtbeständigkeit von Zusammensetzungen auf Basis von Benzylidenderivaten und Zimtsäurederivaten bei Verwendung eines wasserlöslichen Zimtsäurederivats mit einem fettlöslichen Benzylidenderivat erhalten wird. Nimmt man an, dass eine Lichtunbeständigkeit von einer diffusionskontrollierten Reaktion zwischen angeregten Spezies der Sonnenschutzmittel herrührt, kann man sich vorstellen, dass die Trennung der beiden inkompatiblen Mittel in verschiedene Phasen die Beständigkeit durch Schaffung einer Diffusionsschranke erhöht.
WO 98/31333 (Yissum R&D) offenbart mit Sonnenschutz dotierte Sol-Gel-Matrixmaterialien für die Verwendung in Sonnenschutzzusammensetzungen. Die Sonnenschutzwirkstoffe sind in einer Sol-Gel-Matrix eingeschlossen, so dass sie nicht mit dem Körper (Haut, Nägeln oder Haar) in Kontakt kommen und eine entzündliche oder allergische Reaktion hervorrufen können. US 5 733 531 (Mitchnick et al.) lehrt eine Sunblock-Zusammensetzung, wobei die Sunblock-Komponente aus Partikeln besteht, die jeweils eine Matrix und eine in die Matrix eingeschlossene UV-abschwächende Verbindung enthalten. Das Matrixmaterial ist aus hydrophoben Materialien ausgewählt, wie Wachs, Öl und anderen wasserunlöslichen Verbindungen. US 5 876 699 lehrt eine Sunblock-Formulierung, die eine Emulsion von mikronisiertem Titandioxid und einem in transparenten Kunststoffkugeln eingeschlossenen Sonnenschutzmittel umfasst.
WO00/09652 wurde am 24. Februar 2000 veröffentlicht und beansprucht die Priorität vom 13. August 1998. Da die notwendigen Schritte für den Eintritt in die regionale europäische Phase gemäß Art. 158 (2) EPÜ unternommen wurden, wird angenommen, dass sein Inhalt relevanten Stand der Technik in Bezug auf die Frage der Neuheit kraft Arf. 54 (3) und (4) EPÜ darstellt. Diese frühere Anmeldung offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Sol-Gel-Mikrokapseln, die mit funktionellen Molekülen oder Substanzen beladen sind, wie Sonnenschutzwirkstoffen, wobei das Verfahren auf der Herstellung einer Öl-in-Wasser-Emulsion aus der hydrophoben Lösung, wel che die Sol-Gel-Vorstufen und die einzuschließenden Moleküle oder Substanzen umfasst, in einer wässrigen Lösung und auf dem Mischen der Lösung mit einer weiteren wässrigen Lösung basiert, so dass die Kondensations-Polymerisationsreaktion beschleunigt wird.
Keines der Dokumente des Standes der Technik betrifft jedoch ein Verfahren zum Erhalten einer besseren Lichtbeständigkeit einer Sonnenschutzzusammensetzung, die Sonnenschutzwirkstoffe umfasst, die durch Licht abgebaut werden, wenn sie zusammen in der gleichen Sonnenschutzzusammensetzung vorliegen. Daher war eine Aufgabe der Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens zum Erhalten von Sonnenschutzzusammensetzungen mit besserer Lichtbeständigkeit im UVA- und UVB-Bereich.
Das hier offenbarte Verfahren lehrt, dass eine bessere Lichtbeständigkeit erzielt wird, indem durch wirksame Einkapselung von mindestens einem von zwei inkompatiblen Sonnenschutzwirkstoffen, wie beispielsweise Zimtsäurederivate und Dibenzoylmethanderivate, eine effiziente Diffusionsschranke erzeugt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden beide inkompatiblen Sonnenschutzwirkstoffe getrennt eingekapselt.
Das in dieser Erfindung dargelegte Verfahren ist nicht auf eine spezielle Kombination von UVB- und UVA-Absorbern beschränkt und liefert eine weitere Verbesserung der Lichtbeständigkeit verglichen mit Stabilisierungsverfahren des Standes der Technik.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren zufolge gibt es keine Formulierungsbeschränkung im Hinblick auf das Verhältnis zwischen UVA- und UVB-Absorbern, so dass jedes gewünschte UVA-UVB-Schutzverhältnis erzielt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit zum Erhalten von besserer Lichtbeständigkeit einer Sonnenschutzzusammensetzung nach Anspruch 1. Dieses Verfahren stellt eine Zusammensetzung bereit, die mindestens zwei Sonnenschutzwirkstoffe enthält, die lichtunbeständig sind, wenn sie zusammen formuliert werden, umfassend:

a) Einkapseln mindestens eines Sonnenschutzwirkstoffs in einem Einkapselungsmaterial, das sich zum Halten des eingekapselten Wirkstoffmaterials eignet, wodurch dessen Auslaugen aus den Kapseln verringert oder verhindert wird, und
b) Zugeben weiterer verträglicher Komponenten und Hilfsstoffe, die zur Herstellung der Zusammensetzung benötigt werden.

Erfindungsgemäß werden die Sonnenschutzwirkstoffe aus der Gruppe ausgewählt, die aus UVA-Absorbern und UVB-Absorbern besteht, die bevorzugt in Sol-Gel-Mikrokapseln eingekapselt sind.
Bei einer Ausführungsform kann die bessere Lichtbeständigkeit einer Sonnenschutzzusammensetzung durch Einkapseln jedes Wirkstoffs in getrennten Sol-Gel-Mikrokapseln erhalten werden.
Bei einer anderen Ausführungsform ist zumindest ein Sonnenschutzwirkstoff nicht eingekapselt.
Erfindungsgemäß kann einer der Sonnenschutzwirkstoffe ein Dibenzoylmethanderivat sein, das vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2-Methyldibenzoylmethan, 4-Methyldibenzoylethan, 4-Isopropyldibenzoylmethan, 4tert.-Butyldibenzoylmethan, 2,4-Dimethyldibenzoylmethan, 2,5-Dimethyldibenzoylmethan, 4,4'-Diisopropyldibenzoylmethan, 2-Methyl-5-isopropyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2-Methyl-5-tert.-butyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2,4-Dimethyl-4'-methoxydibenzoylmethan und 2,6-Dimethyl-4-tert.-butyl-4'-methoxydibenzoylmethan besteht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Sonnenschutzwirkstoffe 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan und 2-Ethylhexyl-4-methoxycinnamat.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Sonnenschutzwirkstoffe 2-Ethylhexyl-p-methoxycinnamat und Cinoxat.
4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan kann zusammen mit Homosalat, mit 2-Cyano-3,3-diphenylacrylsäure-2-ethylhexylester oder mit einem kosmetischen Öl eingekapselt werden, wie Dicaprylmaleat, Caprintriglycerid, Capryltriglycerid, Octylpalmitat, C12-C15-Alkylbenzoat, Dioctylmaleat, Dioctylmalat, Propylenglycoldicaprylat, Propylenglycoldicaprat, Diisopropyladipat, Hexyllaurat und Gemische davon.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann zudem einen physikalischen Sunblock-Wirkstoff enthalten, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Titandioxid, Zinkoxid, Eisenoxid und Gemischen davon besteht. Dabei kann der physikalische Sunblock-Wirkstoff von einer beliebigen kommerziell erhältlichen Qualität sein, einschließlich oberflächenbehandelter Partikel, wie Titandioxidpartikel, die mit Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Stearinsäure oder jeder anderen Oberflächenbehandlung oberflächenbehandelt wurden.
Die erfindungsgemäße Sonnenschutzzusammensetzung kann in eine kosmetisch verträgliche Formulierung für die Verwendung zum Schutz von menschlicher Epidermis oder menschlichem Haar gegen UV-Strahlung eingebracht werden.
Die Sonnenschutzzusammensetzungen können die Form einer Lotion, einer Creme, einer Milch, eines Gels, eines Öls, eines Aerosols, eines Sprays, eines Schaums, eines festen Stifts, eines Puders, eines Schampoos, einer Haarspülung, eines Lacks oder eines Makeups haben.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Es zeigt:
1: Transmittanzspektren der Probe 132 (die zusammen eingekapseltes OMC und BMDBM enthält) bei Belichtung: simuliertes Sonnenlichtspektrum (Kurve 1); simuliertes Licht durch Transpore^®-Band (Kurve 2); handelsübliches Sonnenschutzprodukt bei 0 min Belichtung (Kurve 3); handelsübliches Sonnenschutzprodukt bei 20 min Belichtung (Kurve 4); Probe 132 bei 0 min (Kurve 5); 10 min (Kurve 6) und 20 min Belichtung (Kurve 7);
2 Transmittanzspektren der Probe 139 (mit freiem OMC und BMDBM) bei Belichtung: simuliertes Licht durch Transpore^®-Band (Kurve 1); Probe 139 bei 0 min (Kurve 2); 10 min (Kurve 3) und 20 min Belichtung (Kurve 4);
3 Transmittanzspektren der Probe 151 (mit eingekapseltem OMC und getrennt eingekapseltem BMDBM mit HMS) bei Belichtung: Probe 151 bei 0 min (Kurve 1); 10 min (Kurve 2) und 20 min Belichtung (Kurve 3);
4 Transmittanzspektren der Probe 152 (mit freiem OMC, BMDBM und HMS) bei Belichtung: Probe 152 bei 0 min (Kurve 1); 10 min (Kurve 2) und 20 min Belichtung (Kurve 3);
5 Transmittanzspektren der Probe 153 (mit eingekapseltem OMC und getrennt eingekapseltem BMDBM mit Octocrylen) bei Belichtung: Probe 153 bei 0 min (Kurve 1); 10 min (Kurve 2) und 20 min Belichtung (Kurve 3);
6 Transmittanzspektren der Probe 154 (mit freiem OMC, BMDBM und Octocrylen) bei Belichtung: Probe 154 bei 0 min (Kurve 1); 10 min (Kurve 2) und 20 min Belichtung (Kurve 3);
7A – Transmittanzspektren einer Zusammensetzung mit freien Sonnenschutzwirkstoffen (7,5% OMC, 1,5% BMDBM und 5% Octocrylen) bei steigenden MED [minimalen enthemalen Dosen];
7B – Transmittanzspektren einer Zusammensetzung mit in Sol-Gel eingekapseltem OMC und in Sol-Gel eingekapseltem BMDBM + Octocrylen in getrennten Mikrokapseln (in den gleichen Konzentrationen wie bei 7A) bei steigenden MED.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das in dieser Erfindung dargelegte Verfahren ermöglicht eine gemeinsame Formulierung von mindestens zwei Sonnenschutzwirkstoffen (die durch Licht abgebaut werden, wenn sie zusammen in der gleichen Sonnenschutzzusammensetzung vorliegen) unter Beibehaltung einer hohen Lichtbeständigkeit der Reagenzien. Dies erfolgt durch deren getrennte Einkapselung, wodurch zerstörende Reaktionen zwischen ihnen oder ihren Lichtabbauprodukten verringert oder sogar verhindert werden. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt dies durch Einkapseln von nur einem oder einigen der Wirkstoffe, wobei der/die andere(n) Wirkstoff(e) in nicht-eingekapselter Form in der Zusammensetzung vorliegt/vorliegen.
Ein wirksame Einkapselung, welche die Sonnenschutzwirkstoffe innerhalb der Kapseln hält und ihr Auslaugen verringert oder sogar verhindert, erzeugt eine Schranke, die eine Kreuzreaktivität verringert oder sogar verhindert. Von Sol-Gel herrührende Kapseln werden zur Erzeugung einer solchen Schranke verwendet. Folglich werden lichtbeständige Zusammensetzungen erhalten. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Lichtstabilität erzielt durch Einkapseln von einem oder mehr Sonnenschutzinhaltsstoffen in Kapseln, die das Auslaugen des eingekapselten Materials verringern oder sogar verhindern, und Diffusion anderer Sonnenschutzwirkstoffe, die in nicht-eingekapselter Form in der Formulierung zugegen sind, in die Kapseln.
Dieses Stabilisierungsverfahren ist besonders effizient zur Stabilisierung von Sonnenschutzformulierungen, die Octylmethoxycinnamat (OMC, 2-Ethylhexyl-4-methoxycinnamat) oder Padimat-O (beides UVB-Absorber) und 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan (einen UVA-Absorber) enthalten, mit oder ohne weitere UVB-Absorber, wie 3,3,5-Trimethylcyclohexylsalicylat (Homosalat) oder 2-Cyano-3,3-diphenylacrylsäure-2-ethylhexylester (Octocrylen), oder in Gegenwart kosmetischer Öle, die gemeinsam mit 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan eingekapselt sein können. Mehrere Sonnenschutzwirkstoffe können zusammen eingekapselt werden, vorausgesetzt dass sie keinen Lichtabbau verursachen, wenn sie miteinander in Kontakt sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steigerung der Lichtbeständigkeit durch getrennte Einkapselung inkompatibler Inhaltsstoffe ist allgemein und kann auf alle bekannten Sonnenschutzwirkstoffe sowie auf diejenigen, die noch entdeckt werden, angewendet werden.
Das Verfahren ist nicht auf die Herstellung von Sonnenschutzzusammensetzungen für die Anwendung beim Menschen beschränkt, sondern kann auf jede Son nenschutzzusammensetzung angewendet werden, die zum Schutz gegen Sonnenstrahlung für jeden Gegenstand verwendet wird, der einer solchen Strahlung ausgesetzt ist.
Die Erfindung verwendet ein Sol-Gel-Einkapselungsverfahren, am stärksten bevorzugt Sol-Gel-Kieselsäure. Bei diesem Verfahren werden Mikrokapseln von Sonnenschutzwirkstoffen durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellt, wie in der US-Anmeldung 09/372176 offenbart: Der Sonnenschutzwirkstoff wird in den Sol-Gel-Vorstufen gelöst, wobei die Sol-Gel-Vorstufen ein Metall- oder ein Halbmetallalkoxidmonomer oder ein partiell hydrolysiertes und partiell kondensiertes Polymer davon oder ein Gemisch von jedem beliebigen der Vorstehenden sind. Diese Lösung wird unter hohen Scherkräften in einer wässrigen Lösung emulgiert, die oberflächenaktive Mittel enthält, die zur Stabilisierung der Emulsionen beitragen, wie Cetyltrimethylammoniumchlorid. Die erhaltene Emulsion wird mit einer wässrigen Lösung bei einem geeignet ausgewählten pH (basisch, neutral oder sauer) gemischt, bis sich Kugeln bilden, die das eingekapselte Sonnenschutzmittel enthalten.
Die Erfindung kann insbesondere dazu angewendet werden, lichtbeständige Breitband-Sonnenschutzzusammensetzungen zu erhalten, die aus Dibenzoylmethanderivaten als UVA-Absorber in Gegenwart von UVB-Absorbern, wie OMC, in der gleichen Formulierung bestehen. Diese Dibenzoylmethane können aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2-Methyldibenzoylmethan, 4-Methyldibenzoylethan, 4-Isopropyldibenzoylmethan, 4-tert.-Butyldibenzoylmethan, 2,4-Dimethyldibenzoylmethan, 2,5-Dimethyldibenzoylmethan, 4,4'-Diisopropyldibenzoylmethan, 2-Methyl-5-isopropyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2-Methyl-5-tert.-butyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2,4-Dimethyl-4'-methoxydibenzoylmethan und 2,6-Dimethyl-4-tert.-butyl-4'-methoxydibenzoylmethan besteht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Sol-Gel-Kapseln, die BMDBM und Homosalat in einem Teil enthalten, gemeinsam mit Sol-Gel-Kapseln, die OMC enthalten, in einer Kosmetikzusammensetzung formuliert. Die erhaltene Formulierung ist lichtbeständig, wohingegen eine ähnliche Formulierung, die die gleichen Inhaltsstoffe in der gleichen Konzentration enthält, photochemisch instabil ist.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden Sol-Gel-Kapseln, die BMDBM und Octocrylen in einem Teil enthalten, mit Sol-Gel-Kapseln, die OMC enthalten, in einer Kosmetikzusammensetzung gemeinsam formuliert. Die erhaltene Formulierung ist lichtbeständig, wohingegen eine ähnliche Formulierung, die die glei chen Inhaltsstoffe in der gleichen Konzentration enthält, signifikant weniger lichtbeständig ist.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden Sol-Gel-Kapseln, die BMDBM in Dicaprylmaleat in einem Teil enthalten, mit Sol-Gel-Kapseln, die OMC enthalten, in einer Kosmetikzusammensetzung gemeinsam formuliert. Die erhaltene Formulierung ist lichtbeständig, wohingegen eine ähnliche Formulierung, die die gleichen Inhaltsstoffe in der gleichen Konzentration enthält, signifikant weniger lichtbeständig ist.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden Sol-Gel-Kapseln, die OMC enthalten, mit nicht-eingekapseltem BMDBM in einer Kosmetikzusammensetzung gemeinsam formuliert. Dabei handelt es sich um eine Emulsion, wobei BMDBM in der organischen Phase der Emulsion gelöst ist. Die erhaltene Formulierung ist lichtbeständig, wohingegen eine ähnliche Formulierung, die die gleichen Inhaltsstoffe in der gleichen Konzentration enthält, signifikant weniger lichtbeständig ist.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden Sol-Gel-Kapseln, die BMDBM enthalten, in einer Kosmetikzusammensetzung mit anorganischen Sonnenschutzwirkstoffen kombiniert, wie Titandioxid, Zinkoxid oder Eisenoxiden.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele verdeutlichen und demonstrieren die Erfindung und sollen unter keinen Umständen ausschließlich sein.
Beispiel 1: Herstellung von Mikrokapseln für die Trennung von Sonnenschutzwirkstoffen durch ein Sol-Gel-Verfahren.
Mikrokapseln von Sonnenschutzwirkstoffen können durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellt werden, wie in der US-Anmeldung 09/372176 beschrieben: Der Sonnenschutzwirkstoff wird in den Sol-Gel-Vorstufen gelöst, wobei die Sol-Gel-Vorstufen ein Metall- oder Halbmetallalkoxidmonomer oder ein partiell hydrolysiertes und partiell kondensiertes Polymer davon oder ein Gemisch von beliebigen der Vorstehenden sein können. Diese Lösung wird unter hohen Scherkräften in einer wässrigen Lösung emulgiert, die oberflächenaktive Mittel enthält, die zur Stabilisierung der Emulsionen beitragen, wie Cetyltrimethylammoniumchlorid. Die erhaltene Emulsion wird mit einer wässrigen Lösung bei einem geeignet ausgewählten pH (basisch, neutral oder sauer) gemischt, bis sich Kieselsäurekugeln bilden, die das eingekapselte Sonnenschutzmittel enthalten. Eine geeignete Auswahl der Reaktionsbedingungen erleichtert die Bildung von Kugeln mit der gewünschten Partikelgröße, die die eingekapselten Sonnenschutzinhaltsstoffe sehr effizient halten, was zu sehr niedrigen Auslaugraten der Eingekapselten führt.
Die erhaltene Suspension von Kieselsäurekugeln, die eingekapselten Sonnenschutzwirkstoff enthalten, wird in Sonnenschutzzusammensetzungen eingebracht, wie in den folgenden Beispielen erläutert.
Das getrennte Einkapseln von Sonnenschutzwirkstoffen, wodurch eine Trennung von Inhaltsstoffen erzielt wird, die einen Lichtabbau einleiten, wenn sie kombiniert werden, führt zu einer besseren Lichtbeständigkeit der Formulierung, wie die Beispiele 9 und 10 zeigen. Beispiel 2: Öl-in-Wasser-Sonnenschutzzusammensetzung mit eingekapselten Sonnenschutzwirkstoffen
Phase A wurde auf 75°C erwärmt und gemischt. Phase B wurde auf 75°C erwärmt und gemischt. Phase B wurde in Phase A gegossen, und es wurde 5 Minuten lang gerührt und anschließend 25 Minuten homogenisiert. Das Gemisch wurde auf 55°C abgekühlt. Phase C wurde unter Rühren hinzugefügt. Das Gemisch wurde weiter auf 40°C abgekühlt. Phase D wurde unter Rühren hinzugefügt. Die Creme wurde weitere 5 Minuten lang gerührt.
Beispiel 3: Vergleichsbeispiel: Öl-in-Wasser-Sonnenschutzzusammensetzung mit freiem OMC
Die Zusammensetzung wurde wie Beispiel 2 hergestellt, ausgenommen dass OMC in Phase A gelöst wurde, wobei 7,5% in der endgültigen Zusammensetzung erhalten wurden. Die Kieselsäuresuspension wurde durch Wasser ersetzt. Beispiel 4: Öl-in-Wasser-Sonnenschutzzusammensetzung mit eingekapselten Sonnenschutzwirkstoffen
Die Phasen A und B wurden getrennt auf 80°C erwärmt. Phase A wurde zu Phase B zugegeben, und es wurde 1 Minute lang homogenisiert. Das Gemisch wurde unter Rühren auf 40–50°C abgekühlt. Phase C wurde hinzugefügt, und es wurde 1 Minute lang homogenisiert. Das Gemisch wurde auf R.T. abgekühlt. Phase D wurde unter Rühren hinzugefügt. Der pH wurde auf 5,0 eingestellt. Beispiel 5: Öl-in-Wasser-Sonnenschutzzusammensetzung mit eingekapselten Sonnenschutzwirkstoffen und TiO₂
Die Phasen A und B wurden getrennt auf 80°C erwärmt. Phase A wurde zu Phase B zugegeben, und es wurde 1 Minute lang homogenisiert. Das Gemisch wurde unter Rühren auf 40–50°C abgekühlt. Phase C wurde hinzugefügt, und es wurde 1 Minute lang homogenisiert. Das Gemisch wurde auf R.T. abgekühlt. Phase D wurde unter Rühren hinzugefügt. Der pH wurde auf 5,0 eingestellt. Beispiel 6: Vergleichsbeispiel: Öl-in-Wasser-Sonnenschutzzusammensetzung mit freiem OMC
Die Phasen A und B wurden getrennt auf 80°C erwärmt. Phase A wurde zu Phase B zugegeben, und es wurde 1 Minute lang homogenisiert. Das Gemisch wurde unter Rühren auf R.T. abgekühlt. Phase D wurde unter Rühren hinzugefügt, und der pH wurde auf 5,0 eingestellt. Beispiel 7: Öl-in-Wasser-Sonnenschutzzusammensetzung mit eingekapselten Sonnenschutzwirkstoffen
Phase A und Phase B wurden getrennt hergestellt. Phase B wurde langsam unter Rühren (R.T.) zu Phase B zugegeben. Das Gemisch wurde 1 Minute lang homogenisiert. Beispiel 8: Vergleichsbeispiel: Wasser-in-Öl-Sonnenschutzzusammensetzung freiem OMC
Stelle Phase A und Phase B getrennt bei R.T. her. Gib Phase B langsam unter Rühren (R.T.) zu Phase B. Homogenisiere 1 Minute lang.
Beispiel 9: Tests der Lichtbeständigkeit von eingekapselten gegenüber freien Sonnenschutzwirkstoffen
Ein wichtiges Beispiel für die Verhinderung von schädlicher Kreuzreaktivität ist der Fall OMC und BMDBM. Es ist allgemein anerkannt, dass bei einer Coformulierung von OMC und BMDBM beide unter Belichtung instabil sind. Dies ist ein erheblicher Nachteil, weil jeder dieser Sonnenschutzinhaltsstoffe eine hohe spezifische Absorption bei seinem Maximum aufweist. BMDBM ist zurzeit der einzige verwendete effiziente UVA-Absorber. OMC ist der am weitesten verbreitet eingesetzte UVB-Absorber.
Es wurden drei Formulierungen gemäß Beispiel 2 auf der Basis von Sonnenschutzwirkstoffen hergestellt, die in Sol-Gel-Kieselsäure eingekapselt waren, wie im Beispiel 1 beschrieben, wobei die Zusammensetzung in Tabelle 1 angegeben ist. Sonnenschutzwirkstoffe wurden als eingekapselter Verbund-Sonnenschutz in wässriger Suspension zu der Wasserphase gegeben. Zum Vergleich wurden drei andere Formulierungen mit den gleichen Zusammensetzungen mit freien Sonnenschutzwirkstoffen gemäß Beispiel 3 hergestellt.
Die sechs Proben wurden einem Lichtbeständigkeitstest auf Basis des von Diffey und Robson beschriebenen Verfahrens unterzogen (B.L. Diffey und J. Robson, J. Soc. Cosmet. Chem. 40, 127–139, 1989). Sonnenschutzproben wurden auf Transpore^®-Band aufgebracht und mit simuliertem Sonnenlicht belichtet. Die Transmission durch die Kombination wurde mit einem Bentham-Doppelbeugungsgitter-Spektroradiometer aufgezeichnet. Durch Wiederholen der Messung bei steigender Dauer kann man die Beständigkeit des Sonnenschutzfilms untersuchen. Veränderungen in der Transmission in einem gegebenen Wellenlängenbereich zeigen, dass die Chemikalie, die in diesem Wellenlängenbereich absorbiert, nicht beständig ist. Die Gesamtintensität des Lichtes im Bereich 290–400 nm betrug etwa 30 mW/cm², entsprach also dem 5- bis 6-fachen des normalen Sonnenlichts.
Die 1–6 zeigen die Ergebnisse, die für die sechs Proben erhalten wurden. Ein Vergleich der sechs Figuren zeigt deutlich, dass die getrennte Einkapselung von OMC und BMDBM eine Kreuzreaktivität verhindert und die Lichtbeständigkeit der Sonnenschutzzusammensetzung am deutlichsten erhöht. Die Instabilität einer Zusammensetzung, die OMC und BMDBM (in freier Form) in der gleichen Formulierung enthält, ist in 2 gezeigt. Die Veränderung, die in den Transmittanzspektren von Kurve 2 zu Kurve 4 über eine Belichtungszeit von 20 Minuten erkennbar ist, deutet auf einen schnellen Abbau der absorbierenden Verbindung, d.h. der Sonnenschutzwirkstoffe.
Dagegen zeigt 3 die Ergebnisse, die erhalten werden, wird OMC von BMDBM getrennt, indem OMC in einem Teil eingekapselt wird, während in anderen Kapseln ein Gemisch aus BMDBM und HMS eingekapselt wird. Beide Kapseltypen werden in der Sonnenschutzzusammensetzung gemäß Beispiel 2 kombiniert. 3 zeigt deutlich, dass keine Veränderung im Transmittanzspektrum über eine Belichtungsdauer von 20 Minuten auftrat. Dies zeigt, dass das System stabil ist. Werden die gleichen Sonnenschutzwirkstoffe (OMC, BMDBM und HMS) in einer ähnlichen Sonnenschutzzusammensetzung in ihrer freien Form formuliert, führt eine 20-minütige Belichtung dagegen zu abnehmender Transmittanz, was den Abbau der lichtabsorbierenden Verbindungen, d.h. der Sonnenschutzwirkstoffe, anzeigt.
Wird OMC mittels Einkapselung von einem Gemisch aus BMDBM und Octocrylen getrennt, wird ebenfalls ein lichtbeständiges System erhalten (5). Dagegen ist eine Zusammensetzung weniger beständig, die die gleichen Wirkstoffe in ihrer freien Form enthält (6).
Erwartungsgemäß stabilisiert gemeinsames Einkapseln von OMC und BMDBM in der gleichen Kapsel diese Substanzen nicht, wie 1 zeigt (vgl. Kurven 5, 6 und 7).
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1: Ergebnisse des Lichtbeständigkeitstests

^a7,5% OMC, 1,4% BMDBM
^b7,5% OMC, 1,5% BMDBM, 5,4% HMS
^c7,5% OMC, 1,5% BMDBM, 5,6% Octocrylen

Beispiel 10: Test der Lichtbeständigkeit von eingekapselten gegenüber freien Sonnenschutzwirkstoffen
Es wurden Kosmetikzusammensetzungen gemäß Beispiel 2 hergestellt, die 7,5% in Sol-Gel-Kieselsäure eingekapseltes OMC und 1,5% BMDBM mit 5% 2-Cyano-3,3-Diphenylacrylsäure-2-ethylhexylester (Octocrylen) enthielten, die gemeinsam in getrennten Sol-Gel-Kieselsäurekapseln eingekapselt waren. Eine Vergleichszusammensetzung mit den gleichen Wirkstoffen in freier Form wurde gemäß Beispiel 3 hergestellt.
Die Zusammensetzungen wurden auf eine YSI-Modell-5793-Standard-Teflonmembran als Substrat aufgebracht. Die Messungen der spektralen Transmittanz wurden in 1-MED-Intervallen von dem dünnen Film des Produkts aufgenommen, der in situ mit 0 bis 10 MED bestrahlt wurde, wobei er der kalibrierten Sonnenlichtquelle stetig ausgesetzt wurde.
Die MED des Lichtbeständigkeits-Sonnensimulators wurde unter Verwendung des Erythem-Wirkungsspektrums für Menschen der CIE berechnet und basierte auf einer MED von 20 mJ, die für ein hellhäutiges Individuum typisch ist.
7A zeigt die Transmittanzspektren einer Zusammensetzung, die freie Sonnenschutzwirkstoffe enthält. 7B zeigt die Spektren für eine Zusammensetzung, die eingekapseltes OMC und eingekapseltes (BMDBM + Octocrylen) enthält. Die beste Schutzwirkung wird erwartungsgemäß für beide Proben bei 0 MED erhalten. Die Zusammensetzung mit den freien Inhaltsstoffen zeigt einen schnellen Abbau der Wirkstoffe, wie sich aus der zunehmenden Transmittanz bei höheren MED ergibt (7A). Es wird beobachtet, dass die stabilisierende Wirkung von Octocrylen auf BMDBM in Gegenwart von OMC nicht genügt, damit ein starker Abbau der Sonnenschutzwirkstoffe verhindert wird. Siehe 7B: Man beobachtet einen signifikant langsameren Abbau, wird OMC getrennt von (BMDBM + Octocrylen) eingekapselt.

Claims

Verfahren zum Erhalten von besserer Lichtbeständigkeit einer Sonnenschutzzusammensetzung, die mindestens zwei Sonnenschutzwirkstoffe enthält, die lichtunbeständig sind, werden sie zusammen formuliert, umfassend: a) Einkapseln mindestens eines Sonnenschutzwirkstoffs in Sol-Gel-Mikrokapseln, wobei das Einkapselungsmaterial eine Schranke erzeugt und aus polymerisierten Sol-Gel-Verstufen besteht, die ausgewählt sind aus einen Metall- oder Halbmetallalkoxid-Monomer, einem teilweise hydrolysierten und teilweise kondensierten Polymer davon und einem Gemisch von einem der Vorstehenden, wodurch das Auslaugen des eingekapselten Sonnenschutzwirkstoffs verhindert wird, und b) Zugeben weiterer verträglicher Komponenten und Hilfsstoffe, die zur Herstellung der Zusammensetzung benötigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sonnenschutzwirkstoffe aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus UVA-Absorbern und UVB-Absorbern besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sonnenschutzzusammensetzung mindestens einen UVA-Absorber und mindestens einen UVB-Absorber enthält.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 3, wobei zwei oder mehr Wirkstoffe jeweils in getrennten Sol-Gel-Mikrokapseln eingekapselt sind.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 3, wobei mindestens ein Sonnenschutzwirkstoff nicht eingekapselt ist.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 5, wobei ein Sonnenschutzwirkstoff ein Dibenzoylmethan-Derivat ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2-Methyldibenzoylmethan, 4-Methyldibenzoylethan, 4-Isopropyldibenzoylmethan, 4-tert.-Butyldibenzoylmethan, 2,4-Dimethyldibenzoylmethan, 2,5-Dimethyldibenzoylmethan, 4,4'-Diisopropyldibenzoylmethan, 2-Methyl-5-isopropyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2-Methyl-5-tert.-butyl-4'-methoxydibenzoylmethan, 2,4-Dimethyl-4'-methoxydibenzoyl-methan und 2,6-Dimethyl-4-tert.-butyl-4'-methoxydibenzoylmethan.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 6, wobei die Sonnenschutzwirkstoffe 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan und 2-Ethylhexyl-4-methoxycinnamat sind.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 6, wobei 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan zusammen mit Homosalat oder 2-Cyano-3,3-diphenylacrylsäure-2-ethylhexylester eingekapselt wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 8, wobei 4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan zusammen mit einem geeigneten kosmetischen Öl eingekapselt wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 9, wobei das kosmetische Öl aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Dicaprylmaleat, Caprintriglycerid, Capryltriglycerid, Octylpalmitat, C12-C15-Alkylbenzoat, Dioctylmaleat, Dioctylmalat, Propylenglycoldicaprylat, Propylenglycoldicaprat, Diisopropyladipat, Hexyllaurat und Gemischen davon.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 10, wobei die Sonnenschutzwirkstoffe 2-Ethylhexyl-p-methoxycinnamat und Cinoxat sind.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 11, wobei mindestens ein Wirkstoff ein physikalischer Sunblock-Wirkstoff ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Titandioxid, Zinkoxid, Eisenoxid und Gemischen davon.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 12, wobei der physikalische Sunblock-Wirkstoff von einer beliebigen kommerziell erhältlichen Qualität ist, einschließlich oberflächenbehandelter Partikel.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 13, wobei die oberflächenbehandelten Partikel Titandioxidpartikel sind, die mit Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Stearinsäure oder jeder anderen Oberflächenbehandlung oberflächenbehandelt wurden.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 14, wobei die Sonnenschutzzusammensetzung in eine kosmetisch verträgliche Formulierung eingebracht wird zur Verwendung zum Schutz von menschlicher Epidermis oder Haar gegen UV-Strahlung.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch 1 bis 15, wobei die Sonnenschutzzusammensetzungen die Form einer Lotion, einer Creme, einer Milch, eines Gels, eines Öls, eines Aerosols, eines Sprays, eines Schaums, eines festen Stifts, eines Puders, eines Schampoos, einer Spülung, eines Lacks oder eines Makeups hat.