DE69912355T2

DE69912355T2 - Antioxydationssystem

Info

Publication number: DE69912355T2
Application number: DE69912355T
Authority: DE
Inventors: Gerard A. Latoga; Kennie U. Pasig Dee
Original assignee: Johnson and Johnson Consumer Companies LLC
Current assignee: Johnson and Johnson Consumer Inc
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2019-05-29
Also published as: KR20000005793A; ID23257A; CA2273391A1; EP0964047A1; BR9901760A; EP0964047B1; DE69912355D1; AU3233899A; CN1243870A

Description

Bereich der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Fettsäure-basierte feste Seifenzusammensetzungen, die gegenüber Ranzigkeit resistent sind. Ein Ranzigwerden in solchen Produkten kann zu Entfärbung und schlechtem Geruch führen.
Hintergrund der Erfindung
Ein herkömmliches Problem mit Produkten die Fettsäuren enthalten, wie zum Beispiel Seifen, ist deren Empfindlichkeit gegenüber Ranzigkeit. Die Ranzigkeit kann zur Entfärbung oder schlechtem Geruch führen und konsequenterweise die Lagerfähigkeit verringern. Ranzigkeit entwickelt sich typischerweise aufgrund von Auto-Oxidation von fettigen Materialien durch atmosphärischen Sauerstoff und wird durch eine große Zahl von Faktoren beeinflußt, einschließlich Licht, Hitze, der Anwesenheit von Schwermetallionen und den Fettsäuren selber.
Bestimmte Inhaltsstoffen von Produkten, wie zum Beispiel Seifen, können die Entwicklung von Ranzigkeit beschleunigen. Zum Beispiel lassen Phenolgruppen-haltige Verbindungen, wie zum Beispiel antimikrobielle Mittel wie Triclosan, aufgrund von Ionisierung freie Radikale entstehen und diese freien Radikale fördern die Auto-Oxidations-Reaktion. Der alkalische pH von Seifenformulierungen fördert die Bildung von freien Triclosan-Radikalen durch Ionisierung. Duftstoffe, Schwermetallionen, Licht und Hitze können auch eine Auto-Oxidation unterstützen. Die Seifenwiederverwendung kann auch zur Auto-Oxidation beitragen.
Anti-oxidierende Systeme wurden zur Verwendung in Seifen vorgeschlagen. Zum Beispiel beschreibt U.S.-Patent Nr. 5,114,716 ein anti-oxidierendes System zur Stabilisierung von Fettsäuren und kosmetischen Zusammensetzungen. Dieses System schließt mindestens einen stabilisierten Ascorbylester, mindestens ein Tocopherol oder Kaffeesäure, einen Komplexbildner und ein Nicht-Thiol Polypeptid ein. Jedoch sind solche anti-oxidierenden Systeme nicht zufriedenstellend, wenn die Seife antimikrobielle Mittel enthält.
Die vorliegenden Erfinder haben entdeckt, daß ein anti-oxidierendes System, das einen wasserlöslichen stabilen Metallphosphatester von Vitamin C und einen stabilen Vitamin E-Ester kombiniert, als ein anti-oxidierendes System für Fettsäure-basierte Zusammensetzungen, wie zum Beispiel Kosmetika oder Körperpflegeprodukte die Phenolgruppen enthaltende Verbindungen enthalten, effektiv ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fettsäure-basierte feste Seifen-Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die wie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindungen sind nicht-trübe, transparente oder lichtdurchlässige feste Seifen und schließen eine neutralisierte Fettsäure; eine Phenolgruppen enthaltende Verbindung, bevorzugterweise ein antimikrobielles Mittel, und das angegebenen anti-oxidierende Mittel ein, um die Auto-Oxidation zu verhindern oder zu inhibieren, die zur Ranzigkeit führen kann.
Die in den Produkten der vorliegenden Erfindung brauchbaren Fettsäuren sind bevorzugterweise Fettsäuren, die entweder linear oder verzweigt sind. Gesättigte Fettsäuren sind bevorzugt, da sie eine bessere Farbstabilität bewirken als dies ungesättigte Fettsäuren tun.
Einzelne Fettsäuren oder Gemische von zwei oder mehr Fettsäuren können verwendet werden. Bevorzugte Fettsäuren sind C₁₂-C₂₀-Fettsäuren. Beispiele von solchen Fettsäuren schließen ein, sind jedoch nicht begrenzt auf, Pflanzen-abgeleitete Fettsäuren, wie zum Beispiel Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und Isostearinsäure. Ein nicht-begrenzendes Beispiel eines Gemisches von Fettsäuren, das hier brauchbar ist, ist ein Gemisch von ungefähr 4% C₁₂-C₁₄-Fettsäure, ungefähr 46% C₁₆-Fettsäure, ungefähr 49% C₁₈-Fettsäure und ungefähr 1% C_18-1-Fettsäure, basierend auf 100% Gesamtgewicht der Fettsäuren. Ein weiteres nicht-begrenzendes Beispiel ist ein Gemisch aus ungefähr 2% C₁₂-C₁₄-Fettsäure, ungefähr 10% verzweigte C₁₆-Fettsäure, ungefähr 6% lineare C₁₈-Fettsäure, ungefähr 65% verzweigte C₁₈-Fettsäure, ungefähr 2% lineare C₁₈-Fettsäure, ungefähr 2,5% C_18-1- Fettsäure, ungefähr 8% verzweigte C₂₀-Fettsäure und ungefähr 4% C₂₂-Fettsäure basierend auf 100% Gesamtgewicht von Fettsäuren.
Zur Verwendung in den Produkten der vorliegenden Erfindung wird die Fettsäure durch Neutralisierung mit, zum Beispiel, Ätznatron, Alkanolamin oder ähnlichem neutralisiert. Ein bevorzugtes Alkanolamin ist Triethanolamin, das als eine 85%–95% Lösung erhältlich ist. Kombinationen von neutralisierenden Mitteln können verwendet werden, und die Neutralisierung durch ein duales alkalisches System wird bevorzugt.
Triethanolamin im Überschuß kann hinzugefügt werden, um die Transparenz zu verstärken. Solch ein Menge im Überschuß ist typischerweise eine die Klarheit verbessernde effektive Menge.
Phenolische Verbindungen sind Phenolgruppen enthaltende Verbindungen, und die hier brauchbaren schließen ein, sind aber nicht begrenzt auf, phenolische antimikrobielle Mittel, wie zum Beispiel Triclosan; Phenolische Hydroxysäuren, wie zum Beispiel Salicylsäure und Salze von solchen Säuren. Triclosan ist 5-Chlor-2-(2,4-dichlorphenoxy)phenol. Triclosan neigt bei den typischerweise in den Körperpflegeprodukten verwendeten Spiegeln dazu, die Lebensdauer von Seifen und anderen Produkten durch beschleunigte Ranzigkeit und Entfärbung signifikant zu verkürzen. Brauchbare phenolische Verbindungen schließen ein, sind jedoch nicht begrenzt auf, phenolische Verbindungen, die durch zum Beispiel Liposomen eingekapselt sind. Die Menge von in den Seifen der vorliegenden Erfindung vorhandenen antimikrobiellem Mittel kann variieren, ist jedoch typischerweise eine antimikrobiell effektive Menge. Bevorzugte Mengen von Phenolgruppen enthaltender Verbindung oder antimikrobiellen Mittel reichen in Gewicht von ungefähr 0,1% bis ungefähr 1%, basierend auf 100% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung.
Das anti-oxidierende System der vorliegenden Erfindung beugt der Auto-Oxidation vor oder inhibiert diese. Demzufolge kann die Lagerdauer der Seife erhöht werden. Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu werden, wird geglaubt, daß das anti-oxidierende System freie Radikale in entweder ihre Ausgangsstruktur oder zu nicht-reaktiven Molekülen überführt, wodurch die auto-oxidierende Reaktion verzögert wird.
Das anti-oxidierende System der vorliegenden Erfindung ist ein Zwei-Komponenten-System. Die erste Komponente des anti-oxidierenden Systems ist Vitamin E (Tocopherol) oder ein wasserlöslicher Ester davon. Ein bevorzugter Ester ist alpha-Tocopherolacetat. Die zweite Komponente des anti-oxidierenden Systems ist C-2 oder C-3 substituierter Vitamin C-Ester. Vitamin C und viele seiner Derivate sind instabil und entfärben sich, wenn sie Hitze, Licht oder atmosphärischem Sauerstoff ausgesetzt werden. Die meisten Vitamin C-Derivate sind an der C-6-Position substituiert. Jedoch können C-6 substituierte Ascorbinsäure-Derivate durch Aufgeben der Wasserstoffionen der Hydroxylgruppe in den C-2- und C-3-Positionen zu Dehydro-Ascorbinsäure oxidiert werden. Dies führt zur Entfärbung. Zusätzlich werden die meisten Vitamin C-Derivate leicht in wäßrigen Lösungen oxidiert, um so gelbe Lösungen zu ergeben. Jedoch tritt die Oxidation zu Dehydroascorbinsäure bei. C-2 oder C-3 substituierten Ascorbinsäurederivaten nicht auf. Dies liegt höchstwahrscheinlich daran, daß die Moleküle nur ein Wasserstoffion abgeben können.
Bevorzugte C-2 oder C-3 substituierte Vitamin C-Ester zur Verwendung hier schließen ein, sind jedoch nicht begrenzt auf, Phosphat- oder Palmitatester. Solche Ester schließen Metallester ein, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf, Magnesiumascorbylphosphat, Natriumascorbylphosphat, Magnesiumascorbylpalmitat, Natriumascorbylpalmitat und ähnliches.
Diese anti-oxidierende Kombination stellt eine überlegene Lagerstabilität für feste, nicht-trübe Seifenformulierungen zur Verfügung, die ein Phenolgruppe enthaltendes antimikrobielles Mittel, wie zum Beispiel Triclosan, enthalten.
Die hier brauchbare Menge von anti-oxidierendem System kann variieren, wird jedoch typischerweise eine anti-oxidierend effektive Menge sein. Bevorzugterweise umfaßt die Vitamin E- oder wasserlösliche Vitamin E-Ester-Komponente des anti-oxidierenden Systems weniger als oder ungefähr 1%, basierend auf 100% Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Am meisten bevorzugt reicht diese Komponente von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,1 Gewichtsprozent auf derselben Basis. Bevorzugt umfaßt die C-2 oder C-3 substituierte Vitamin C-Ester-Komponente des anti-oxidierenden Systems weniger als oder ungefähr 0,25 Gewichtsprozent, basierend 100% Gewicht der Zusammensetzung. Am meisten bevorzugt reicht diese Komponente von ungefähr 0,01 bis ungefähr 0,05 Gewichtsprozent auf derselben Basis.
Diese Spiegel von anti-oxidierenden Systemen können den Schutz der Produkte der vorliegenden Erfindung gegen Ranzigkeit um bis zu mindestens sechzehn Wochen erhöhen. Überschußmengen von Magnesium- oder Natriumascorbylphosphat können einen prooxidierenden Effekt ergeben, so daß ein Schutz gegen die Auto-Oxidation immer noch vorhanden ist, jedoch die Länge des Schutzes mit zunehmenden Ascorbylphosphatspiegeln verringert wird.
Typischerweise bei der Herstellung von Seifen verwendete weitere Komponenten können hinzugefügt werden. Solche Zusatzstoffe schließen ein, sind jedoch nicht begrenzt auf, UVabsorbierende Mittel, um den Photoabbau als solchen zu verhindern, zum Beispiel Benzophenone, wie zum Beispiel Benzophenon-3 (das auch einen anti-oxidierenden Effekt aufweisen kann); Befeuchtungsmittel, wie zum Beispiel Glyzerin; Schaumstabilisatoren, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf, nicht-ionische Schaumstabilisatoren, wie zum Beispiel Cocodiethanolamid; Metalchelatoren, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf, Dinatriumethylendiamintetraessigsäure (Dinatrium EDTA); gereinigtes oder deionisiertes Wasser; Duftstoffe; Farbstoffe oder jede Kombination von jedem der voranstehenden.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können durch Schmelzen der Fettsäure(n) bei einer Temperatur von ungefähr 55°C bis ungefähr 60°C hergestellt werden. Die Schmelze kann dann mit Natriummetall-Sulfit vorbehandelt werden, um die Farbe zu verbessern. Die erhaltene Schmelze wird dann mit Alkali neutralisiert, wie zum Beispiel einer vorgemischten Lösung von Triethanolamin und Natriumhydroxid (50% Lösung), bei geeigneten stöchiometrischen Anteil mit einem Überschuß Triethanolamin für die Durchsichtigkeit.
Die Phenolgruppe enthaltende(n) Verbindungen) oder anti-mikrobielles) Mittel und Anti-Oxidanz(ien) werden dann hinzugefügt. Zusatzstoffe, wie zum Beispiel Glyzerin, DTPA, Duftstoffe, Farbstoffe und ein UV-Absorbierer werden auch hinzugefügt, sobald die Neutralisierung vervollständigt ist.
Das geschmolzene Produkt wird dann heiß in geeignete Formen gegossen und es ihm erlaubt, sich auf Umgebungstemperaturen abzukühlen. Wenn die gewünschte Barrenhärtung erreicht ist, werden die Barren geschnitten, gestempelt und eingewickelt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Erfindung ohne Begrenzung. Beispiel 1 Ein Basis-klares Seifengemisch wurde aus dem Gemisch von Tabelle 1 unten hergestellt, unter der Verwendung eines Caframo-Mixers (Model RZR50) und einer heißen Platte zur Erhitzung. Eine Kombination von 0,1 Gewichtsprozent α-Tocopherylacetat, 0,01 Gewichtsprozent Magnesiumascorbylphosphat, 0,25 Gewichtsprozent Triclosan und 0,1 Gewichtsprozent Benzophenon-3, basierend auf 100 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung, wurde zu dieser Basisseife hinzugefügt und dieses Produkt wurde in Barren geformt.
Vergleichsbeispiel 1A
Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde befolgt, wobei das Tocopherylacetat, Magnesiumascorbylphosphat und Benzophenon-3 weggelassen wurden.
Vergleichsbeispiel 1B
Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde befolgt, wobei das Tocopherylacetat und das Magnesiumascorbylphosphat ausgelassen wurden.
Die Barren aus Beispiel 1 entfärbten sich viermal später, als die Barren des Vergleichsbeispiels 1 und zweimal später als die Barren des Vergleichsbeispiels 1B, wenn bei 50°C gelagert.
Beispiel 2
Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde befolgt, wobei Natriumascarbylphosphat für das Magnesiumascorbylphosphat verwendet wurde.
Beispiel 3
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde befolgt, wobei 0,05 Gewichtsprozent Tocopherylacetat für die Menge an Tocopherylacetat verwendet wurden.
Beispiel 4
Ein Gemisch von Fettsäuren, wie in Tabelle 2 unten gezeigt, wird bei einer Temperatur zwischen 55°C und 65°C geschmolzen.
Natriummetabisulfit wird zu der Schmelze hinzugefügt. Die Schmelze wird dann mit einer Lösung von Triethanolamin und Natriumhydroxid mit einem Überschuß an Triethanolamin neutralisiert. Triclosan und ein anti-oxidierendes System aus α-Tocopherolacetat und Magnesiumascorbylphosphat werden nach der Neutralisierung hinzugefügt.
Die Schmelze wird heiß in Formen gegossen, und es wird ihr erlaubt, sich zu einem festen durchsichtigen Barren abzukühlen.
Beispiel 5
Das Verfahren des Beispiels 4 wird befolgt, wobei das unten in Tabelle 3 gezeigte Fettsäuregemisch für das Fettsäuregemisch von Tabelle 2 verwendet wurde.
Viele offensichtliche Variationen der vorliegenden Erfindung innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche werden sich dem Fachmann im Stand der Technik im Hinblick auf die oben angegebene genaue Beschreibung ergeben.

Claims

Feste Seifen-Zusammensetzung auf Fettsäure-Basis, umfassend: (a) mindestens eine neutralisierte Fettsäure; (b) eine Phenolgruppe-enthaltende Verbindung; und (c) ein Antioxidationsmittel-System, umfassend (i) Vitamin E oder einen wasserlöslichen Ester davon und (ii) einen C-2- oder C-3-substituierten Vitamin C-Ester; wobei die feste Seifen-Zusammensetzung nicht opak, transluzent oder transparent ist.
System nach Anspruch 1, wobei der wasserlösliche Vitamin E-Ester alpha-Tocopherylacetat umfaßt.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der C-2- oder C-3-substituierte Vitamin C-Ester einen Phosphatester umfaßt.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der C-2- oder C-3-substituierte Vitamin C-Ester Magnesiumascorbylphosphat, Natriumascorbylphosphit, Magnesiumascorbylpalmitat, Natriumascorbylpalmitat oder jede Kombination aus einer der vorangehenden Verbindungen ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Fettsäure eine lineare C₁₂-C₂₀-Fettsäure, eine verzweigtkettige C₁₂-C₂₀-Fettsäure oder jede Kombination davon ist, und vorzugsweise Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure oder jede Kombination aus einer der vorangehenden Verbindungen ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Phenolgruppe-enthaltende Verbindung ein antimikrobielles Agens umfaßt, das vorzugsweise Triclosan ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Antioxidationsmittel-System weniger als oder ungefähr 1,25 Gew.-%, bezogen auf 100% Gesamtgewicht der Zusammensetzung, umfaßt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, die weiterhin (d) ein Alkanolamin umfaßt, das vorzugsweise Triethanolamin ist.