ES2232995T3 - Copolimeros polipeptido-polisiloxano. - Google Patents
Copolimeros polipeptido-polisiloxano.Info
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Abstract
Copolímeros polipéptido-polisiloxano, constituidos por al menos una unidad de polisiloxano **(Fórmula)** en la cual el índice m representa un número entero positivo comprendido en el intervalo de m = 1 - 52 de la fórmula media general I: **(Fórmula)** con R1 = resto alquilo con 1 a 4 átomos C, R2 = R1 y/o -Sp donde -Sp- es = mantenedor de distancia (espaciador) bivalente entre siloxano y un grupo funcional adicional, donde el átomo de silicio y el mantenedor de distancia están unidos por un enlace silicio-carbono, y contiene particularmente un resto alquileno bivalente con 1 a 20 átomos C, que está opcionalmente ramificado, enlaces dobles o anillos aromáticos así como heteroátomos, particularmente oxígeno, nitrógeno o azufre, los índices a y b representan números enteros comprendidos en los intervalos de a = 0-200 y b = y b = 00-50, con la salvedad de que para a = b = 0 y para b = 0 y a 91- 0 en todos los casos al menos un R2 es = -Sp y por al menos una unidad de polipéptido **(Fórmula)** donde proteína térm.- representa una estructura de la fórmula media general II: **(Fórmula)**.
Description
Copolímeros
polipéptido-polisiloxano.
La presente invención se refiere a copolímeros
polipéptido-polisiloxano, su preparación por
copolimerización térmica de aminoácidos con polisiloxanos
organofuncionales, y su empleo como sustancias tensioactivas.
Las proteínas son polipéptidos existentes
naturalmente y juegan un papel importante en todos los procesos
biológicos. Las mismas se emplean en medida creciente en agentes de
cuidado corporal como acondicionadores, agentes de retención de la
humedad y plastificantes. Las proteínas son polímeros naturales de
peso molecular alto y se hidrolizan por regla general a proteínas de
peso molecular inferior, con lo cual aquéllas se vuelven solubles en
agua. De hecho, los hidrolizados de proteínas pueden incorporarse
más fácilmente en formulaciones, aunque las proteínas solubles son
menos sustantivas para la piel y el cabello.
Silicona es el concepto colectivo para una
multitud de compuestos con propiedades diferentes, todos los cuales
se caracterizan sin embargo por el enlace
silicio-oxígeno en la cadena del siloxano. Al igual
que las proteínas, las siliconas juegan un papel importante en
cosmética, particularmente como agentes de acondicionamiento. Los
polidimetilsiloxanos son por ejemplo sustantivos para la piel y el
cabello, confieren al cabello brillo y suavidad y producen en la
piel una sensación agradablemente suave y sedosa. Sin embargo,
aquéllos son prácticamente insolubles en agua. En el caso de los
poliéteres de silicona se tienen de hecho derivados de silicona
solubles en agua, que pueden producir suavidad en el cabello, pero
éstos son sólo escasamente sustantivos.
Las proteínas y siliconas representan por
consiguiente dos clases de sustancias muy diferentes con propiedades
y ventajas asimismo diferentes, que son valiosas en todos los casos
para aplicaciones cosméticas. Por el desarrollo de proteínas, que
poseen también algunas propiedades características de las siliconas,
tales como el suavizado de la piel y el cabello o de siliconas, que
poseen ventajas de las proteínas tales como solubilidad en agua y
sustantividad más altas, se obtiene acceso a productos con
propiedades que no pueden obtenerse por mezclas simples de ambas
clases de sustancias.
Ya en el documento
US-A-3 562 353 se describe la
combinación de siliconas con polipéptidos en forma de copolímeros.
En este caso se trata de copolímeros de bloques de tipo ABA o
(AB)n, que se obtienen por acoplamiento de homopolímeros con
grupos funcionales en posición terminal. A es una parte de poliamida
con un peso molecular de 2 000 a 100 000, y B una parte de silicona
con un peso molecular de 500 a 100 000. En el caso de los compuestos
se trata de copolímeros de bloques termoplásticos, que son elásticos
o sólidos y pueden emplearse como materiales de implantación
biocompatibles. Éstos se preparan por reacción de una poliamida
constituida por alfa-aminoácidos con grupos
terminales reactivos tales como grupos hidroxialquilo, aminoalquilo
o isocianato con una silicona, que posee grupos terminales reactivos
tales como grupos cloroalquilo, ácido carboxílico, isocianato,
hidroxialquilo o aminoalquilo. La poliamida funcional tiene que
prepararse sin embargo primeramente con un coste de síntesis elevado
con inclusión de química de grupos protectores. En una primera
etapa, se prepara a partir del alfa-aminoácido por
reacción con fosgeno en un disolvente tal como dioxano el anhídrido
N-carboxílico correspondiente. Si el
alfa-aminoácido es un ácido dicarboxílico tal como
ácido glutámico o ácido aspártico, entonces tiene que esterificarse
en primer lugar uno de los grupos carboxílicos por esterificación
por ejemplo con un exceso de alcohol bencílico en presencia de ácido
bromhídrico. Si se trata de un alfa-aminoácido con
un grupo amino, hidroxi o mercapto adicional, entonces estos grupos
tienen que protegerse asimismo de manera apropiada antes de la
reacción con fosgeno, a fin de evitar reacciones secundarias
indeseables. En una segunda etapa, el
alfa-aminoácido protegido se transforma en la
poliamida. Esta síntesis en varias etapas puede ilustrarse
adicionalmente en el ejemplo siguiente: si se parte del anhídrido
N-carboxílico del ácido L-glutámico
protegido como éster bencílico, el denominado
L-glutamato de
N-carboxi-gamma-bencilo,
se polimeriza éste con etanolamina como iniciador en
dimetilformamida como disolvente. Después de aproximadamente 90% de
conversión, tiene que añadirse fenilalanina al anhídrido
N-carboxílico, con lo cual se forma el grupo
terminal de la poliamida. El polímero formado debe precipitarse con
agua y lavarse con metanol. En el paso siguiente, la poliamida se
calienta en épsilon-caprolactona como reactivo y
disolvente durante 50 h (!), se precipita de nuevo con agua y se
lava con metanol. De este modo se obtiene una poliamida, que posee
grupos hidroxialquilo en ambos extremos. La poliamida
dihidroxifuncional se hace reaccionar luego en una mezcla de benceno
y diclorobenceno como disolvente con
alfa,omega-bis(dimetilamino)-poli(dimetil-siloxano)
con disociación de dimetilamina. El polímero se precipita con
metanol y se lava con hexano. Para la preparación de los copolímeros
descritos en el documento US-A-3 562
353, es necesaria por tanto una multiplicidad de pasos de reacción y
transformación, con inclusión de química compleja de grupos
protectores. Adicionalmente, son necesarios a veces reactivos muy
tóxicos tales como fosgeno y las reacciones se efectúan en
disolventes tales como benceno y dimetilformamida, de los cuales
tiene que liberarse nuevamente el producto. Por regla general, la
parte de polipéptido contiene aminoácidos que llevan grupos
protectores tales como ácido bencilglutámico y aminoácidos apolares
tales como fenilalanina. Por ello, los copolímeros son prácticamente
insolubles en agua. Por otro lado, la unión entre la parte de
poliamida y la parte de silicona se realiza por un enlace
Si-O-C sensible a la hidrólisis, por
lo que en el caso de una separación de los grupos protectores el
enlace entre las partes de silicona y de péptido se disociaría
nuevamente y se desencadenarían además reacciones de degradación del
polisiloxano.
En la publicación Journal of Applied Polymer
Science, 27, 1982, 139-148, se describe asimismo la
preparación de copolímeros de bloques
polipéptido-polisiloxano. Éstos se obtienen por
polimerización del anhídrido N-carboxílico de
fenilalanina y ácido gamma-bencilglutámico con un
polidimetilsiloxano con funcionalidad
alfa,omega-aminopropilo como iniciador. Los
copolímeros de bloques obtenidos son materiales sólidos blancos y
blandos. Sin embargo, como en el documento
US-A-3 562 353, son necesarias para
la preparación de los copolímeros una multiplicidad de pasos de
reacción y transformación, así como grupos protectores y
disolventes. Una duración de reacción típica de la polimerización
está comprendida entre 100 y 200 h (!).
En el documento
US-A-5 100 956 se reivindican
copolímeros silicona-proteína, en los cuales la
parte de silicona está unida al grupo amino de una proteína a través
de un grupo polieterfosfato. Aunque debido a la unidad
polieterfosfato los polímeros son de hecho solubles en agua, no
obstante aquéllos poseen también una función éster de ácido
fosfórico muy sensible a la hidrólisis, por lo que la parte de
silicona y la parte de proteína pueden disociarse fácilmente una de
otra. Además, debe admitirse que los restos poliéter, que actúan
como mantenedores de la distancia y elemento de unión entre la parte
de proteína y la de silicona, debido a su distribución de polímeros
y al carácter de alto peso molecular inherente a ello, no dejan
inafectadas las propiedades de los productos, y exhiben el perfil de
propiedades de copolímeros híbridos
silicona-poliéter-proteína, en vez
de actuar como copolímeros silicona-proteína puros.
Los copolímeros silicona-proteína se preparan por
reacción de polisiloxanos con funcionalidad epoxi solubles en agua
con hidrolizados de proteínas naturales en agua. La solubilidad en
agua de los polisiloxanos se consigue en este caso por adiciones
hidrosililantes de poliéteres y fosfatación subsiguiente del grupo
hidroxi. El grupo epoxi capaz de reaccionar con los grupos amino
libres de la proteína se incorpora a continuación en la silicona por
reacción de la sal de sodio del fosfato de silicona con
epiclorhidrina. Por consiguiente, esta vía de síntesis implica
también varias etapas así como el empleo de reactivos peligrosos y
altamente tóxicos tales como pentóxido de fósforo o
epiclorhidrina.
En una Patente ulterior de los Estados Unidos, 5
243 028 se describe también una variante de proceso mejorada para la
preparación de copolímeros silicona-proteína. En
este caso se hace reaccionar en primer lugar un poliéter de silicona
que tiene funcionalidad hidroxi con ácido cloroacético para dar el
siloxano correspondiente con funcionalidad éster de ácido
cloroacético. A continuación de ello, se efectúa la reacción con
proteínas o hidrolizados de proteínas en condiciones definidas, con
lo cual, en el marco de una reacción de sustitución, el cloro
combinado orgánicamente pasa a la forma cloruro y se produce la
unión con la proteína. Aunque este proceso representa en conjunto
una mejora, no puede sin embargo prescindirse tampoco en este caso
del empleo de ácido cloroacético, cáustico y tóxico. Asimismo, es un
inconveniente el hecho de que la unión entre el respaldo de silicona
y el resto de proteína se realiza a través de un grupo éster
inestable frente a la hidrólisis, lo cual limita fuertemente el
empleo de materiales de este tipo en formulaciones acuosas, y hace
incluso imposible un almacenamiento de larga duración en agua.
Adicionalmente, es de temer que los productos de este tipo, debido a
las propiedades higroscópicas del resto proteína incluso en forma
sólida son sólo insuficientemente estables y que con el aumento del
tiempo de almacenamiento tiene lugar una redisociación progresiva en
poliéter de silicona y proteína libre. Si, como se describe en los
ejemplos, se emplean poliéteres de silicona como materiales de
partida, los productos no son tampoco en este caso verdaderamente
silicona-proteínas auténticas, sino que exhiben un
considerable carácter híbrido.
En el documento
EP-A-0 540 357 (Croda, GB 9 123 251,
noviembre de 1991) se reivindican copolímeros
proteína-silicona, en los cuales el componente
silicona está unido covalentemente con los grupos amino de la
proteína y que aportan en todos los casos al menos algunos de los
componentes de silicona para reticulación entre diferentes cadenas
de proteína, pero tampoco pueden estar contenidas unidades siloxano
reticulables. Como componente proteína sirven proteínas naturales
tales como colágeno, elastina, etcétera, que se han hidrolizado
parcialmente o se han modificado por modificación química como
esterificación o cuaternización. Los copolímeros se forman por
reacción de grupos funcionales de silanos o siliconas con los grupos
amino de la proteína. De este modo se forman polímeros de alto peso
molecular, que contienen también cadenas de proteína reticuladas
entre sí. Una reticulación adicional puede realizarse por la
condensación de grupos silanol de los silanos o siliconas. Una
condición previa esencial para la reacción del componente proteínico
es su solubilidad en agua u otro disolvente apropiado tal como
etanol o propilenglicol, o en mezclas de ambos.
Otra condición previa es la capacidad del
componente silicona para provocar una reticulación con el componente
proteína. Para ello son necesarios o bien siliconas polifuncionales
con grupos reactivos apropiados tales como grupos halogenuro de
ácido, anhídrido o epóxido o compuestos de silicio monofuncionales,
que contienen grupos silanol o grupos a partir de los cuales pueden
formarse por hidrólisis in situ grupos silanol, que provocan
una reticulación por condensación para dar enlaces siloxano. A fin
de que el compuesto de silicio pueda reaccionar con la proteína,
aquél tiene que ser soluble en el mismo disolvente que la proteína,
en cuyo caso se trata preferiblemente de un hidrolizado de proteína
acuoso. En el caso de emplearse agua como disolvente, es necesario
por consiguiente un silano organofuncional con grupos hidrolizables.
En este caso, las condiciones de reacción tienen que controlarse muy
cuidadosamente. De hecho es necesario como regla por una parte un
valor de pH superior a 7, para que los grupos amino de la proteína
sean reactivos. Por otra parte, en condiciones alcalinas tiene lugar
generalmente una rápida hidrólisis de los grupos disociables. No
obstante, al mismo tiempo tiene lugar la condensación del silano,
por lo que la reacción global puede controlarse sólo difícilmente.
De este modo se obtiene, por tanto sólo productos reticulados. Dado
que en tales productos no están presentes en ningún caso segmentos
lineales de polidimetilsiloxano, sus propiedades típicas de silicona
son también sólo poco acusadas. Además, los productos son manejables
solamente en forma de soluciones acuosas, dado que se forma una
película dura e insoluble en agua tan pronto como se separa el agua
por destilación o secado. A fin de que la reacción pueda llevarse a
cabo por ejemplo en etanol y puedan emplearse también por
consiguiente dimetilsiliconas organofuncionales, que son insolubles
en agua, pero solubles al menos en pequeñas proporciones en etanol,
es necesario emplear ésteres etílicos del hidrolizado de proteína,
lo que implica de nuevo pasos de reacción adicionales. Además, para
el ajuste del valor de pH preciso para la reacción es necesario
hidróxido de sodio, lo que puede provocar, en el caso de
temperaturas de reacción de hasta aproximadamente 70ºC, una
degradación indeseable de las cadenas de siloxano. Se ha indicado
que la estructura química de los copolímeros
proteína-silicona es muy compleja y por tanto no es
posible asignarles una sola formula estructural general.
En el documento
EP-A-0 699 431 se reivindican
péptidos sililados, en los cuales el grupo amino de un péptido lleva
solamente un grupo sililo. La unión entre el compuesto de silicio y
el péptido se establece de modo análogo al indicado en el documento
EP-A-0 540 357 por reacción del
grupo amino del péptido con un grupo reactivo del compuesto de
silicio.
Como compuesto de silicio se emplean silanos que
tienen un grupo halogenoalquilo. A fin de que los péptidos
hidrófilos puedan reaccionar con los compuestos de sililo hidrófobos
en agua, tienen que hidrolizarse primeramente los grupos restantes
del silano, para que el silano se vuelva soluble en agua. En el caso
del empleo de halogenoalquilsilanos se forma un hidrácido
halogenado, que rebaja el valor de pH de la mezcla de reacción. Por
esta razón, el valor de pH de la mezcla de reacción tiene que
mantenerse constante por adición de hidróxido de sodio, a fin de
evitar la reacción del grupo halógeno con agua. Para que puedan
incorporarse al menos dos grupos sililo por cada unidad de péptido,
el péptido tiene que contener aminoácidos que tengan un grupo amino
adicional, como ocurre en el caso de la lisina. El contenido de
silicio se incorpora por tanto sólo en forma de grupos sililo, y de
hecho de sólo un grupo sililo por cada grupo amino de la proteína.
Debido a ello, tampoco debe contarse en el caso de los copolímeros
proteína-silicona basados en silano como en el
documento EP-A-0 540 357 con un
efecto de dimetilsilicona.
Las proteínas naturales y los péptidos sintéticos
son polímeros lineales de aminoácidos, que están unidos entre sí a
través de un enlace amídico (enlace peptídico). En el calentamiento
de un aminoácido por encima de 100ºC, no se obtiene sin embargo
habitualmente un polímero, sino que se observa un rápido
ennegrecimiento, lo que se atribuye entre otras cosas a la formación
de heterociclos. Excepciones a esto son el ácido aspártico, que
forma por calentamiento polisuccinimida, la cual puede transformarse
en condiciones básicas en poli(ácido aspártico). El ácido glutámico
se cicla por calentamiento para dar el monómero ácido piroglutámico
(ácido
2-pirrolidon-5-carboxílico).
Al principio de los años 50, Fox y Middlebrook descubrieron
(Chemtech, mayo de 1996, p. 26-29), que por
calentamiento de ácido glutámico y ácido aspártico se obtiene un
copolímero de ambos aminoácidos. También otros aminoácidos, que por
sí solos no son capaces de formar polímeros, pueden transformarse en
copolímeros con ácido glutámico y/o ácido aspártico. Una
particularidad de estas "proteínas térmicas" o
"proteinoides" es que los mismos tienen una distribución no
estadística en la secuencia de aminoácidos. Debido a esta
observación, se ha desarrollado una dirección de investigación
independiente, que se apoya en el origen de la vida a base de tales
proteínas obtenibles en condiciones terrestres. Las proteínas
térmicas, debido a su peso molecular de hasta 9000, bajo en
comparación con las proteínas naturales, no son tóxicas y por
consiguiente son biocompatibles con los sistemas vivos. Por ello,
las mismas encuentran aplicación por ejemplo en la
microencapsulación de productos farmacéuticos
(US-A-4 963 364;
US-A-4 925 673), como piel
artificial (US-A-4 996 292) o como
agente activo para la mejora del rendimiento mnemotécnico
(US-A-5 373 085). Asimismo, se ha
descrito la aplicación industrial como inhibidores de la
sedimentación de minerales en los sistemas de agua refrigerada
(US-A-4 534 881). Otra ventaja
importante es su biodegradabilidad.
La exposición de la técnica anterior indica que
se conocen copolímeros silicona-proteína, pero estos
exhiben hasta ahora inconvenientes agravantes. O bien los
copolímeros son insolubles en agua, dado que el componente peptídico
contiene unidades de aminoácido que llevan grupos protectores, o
bien son solubles en agua pero poseen entonces un enlace sensible a
la hidrólisis entre la parte de péptido y la de silicona. Asimismo,
los procesos conocidos para la preparación de tales copolímeros
silicona-proteína presentan inconvenientes
importantes. O bien se trata de procesos de preparación complejos de
varias etapas, en los cuales son necesarias a menudo sustancias
tóxicas, o de procesos simples, tales como la sililación de
péptidos. Sin embargo, no puede esperarse de los productos en ningún
caso un efecto de silicona auténtico.
El objeto de la invención consistió por tanto en
encontrar copolímeros silicona-péptido de nueva
clase, que son solubles en agua y al mismo tiempo de peso molecular
alto y por consiguiente sustantivos. Adicionalmente, éstos deberían
contener unidades poli(dimetilsiloxi) más largas y exhibir
por consiguiente un efecto de silicona claro. Por otra parte, se ha
conseguido encontrar un proceso que es sencillo en su realización y
no requiere en ningún caso reactivos tóxicos.
Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que por
copolimerización térmica de aminoácidos naturales y no protegidos,
particularmente ácido aspártico y ácido glutámico con polisiloxanos
organofuncionales pueden obtenerse copolímeros
polipéptido-polisiloxano que pueden transformarse en
una forma soluble en agua y que sin embargo exhiben al mismo tiempo
un efecto de silicona claro.
La combinación química de tales proteínas
térmicas con siliconas para dar copolímeros
silicona-proteína no se conoce. Sorprendentemente,
se ha encontrado que a pesar de las drásticas condiciones de
reacción tales como temperaturas superiores a 170ºC en una masa
fundida de aminoácidos con pH ácido, pueden incorporarse en el
péptido organopolisiloxanos reactivos durante la polimerización
térmica de, particularmente, ácido aspártico y ácido glutámico y
otros aminoácidos, con mantenimiento de las cadenas de
dimetil-silicona.
Objeto de la invención son por tanto copolímeros
polipéptido-polisiloxano de nueva clase, procesos
para su preparación y su empleo como sustancias tensioactivas.
En una primera forma de realización son objeto de
la presente invención son copolímeros
polipéptido-polisiloxano, constituidos por al menos
una unidad de polisiloxano
en la cual el índice m representa
un número entero positivo comprendido en el intervalo de m =
1-52,
de la fórmula media general I:
con
R_{1} = resto alquilo con 1 a 4 átomos C,
R_{2} = R_{1} y/o -Sp-
donde
-Sp- es = mantenedor de distancia (espaciador)
bivalente entre siloxano y un grupo funcional adicional, donde el
átomo de silicio y el mantenedor de distancia están unidos por un
enlace silicio-carbono, y contiene particularmente
un resto alquileno bivalente con 1 a 20 átomos C, que está
opcionalmente ramificado, enlaces dobles o anillos aromáticos así
como heteroátomos, particularmente oxígeno, nitrógeno o azufre,
los índices a y b representan números enteros
comprendidos en los intervalos de a = 0-200 y b =
0-50,
con la salvedad de que para a = b = 0 y para b =
0 y a \neq 0 en todos los casos al menos un R_{2} es = -Sp-
y por al menos una unidad de
polipéptido
-
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}- [-proteína térm.-]-NH-
donde
proteína térm.- representa una estructura de la
fórmula media general II:
o de la fórmula
III:
que está unida por un grupo
funcional
bivalente
-FG-
o bien por el terminal C, el extremo del terminal
N o por ambos extremos de la unidad de polipéptido con la unidad de
polisiloxano y representa una unidad estructural
-CH(OH)CH_{2}- o -CH(OH)CH_{2}O-,
-CO-, -CH(CH_{2}CO_{2}H)CO-, -NH-, -O-, -S-,
-CH(NH_{2})CO- o -CH(CO_{2}H)NH-
y opcionalmente a través de los restos R_{4}
y/o R_{5} tienen lugar uniones adicionales entre las unidades de
polisiloxano y polipéptido
con
R_{3} = R_{4} o R_{5},
donde
R_{4} es = igual a un resto de un aminoácido
tal como
-(CH_{2})_{4}-NH-R_{6},
con R_{6} = H (lisina) o
R_{5} =
-CH_{2}-CH_{2}-CO-R_{6}
con R_{6} = OH (ácido glutámico) o
c, d, e y f son números enteros
positivos con inclusión de
0,
con las salvedades de que
los índices c, d y e en la fórmula II y c, d y f
en la fórmula III no son en conjunto 0,
particularmente e es \neq 0, cuando c es =
0,
c y d son \neq 0, cuando e o f es = 0,
el peso molecular de la unidad de polipéptido
está comprendido entre 250 y 9 000
y la relación en peso de unidades de polisiloxano
y unidades de polipéptido en el copolímero
polipéptido-polisiloxano está comprendida entre 1:99
y 99:1.
Ejemplos de compuestos correspondientes a la
invención son:
A)
donde 8 (m = 2) es
equivalente a una unidad de polisiloxano de la estructura
siguiente:
con
R_{1} = CH_{3}
ambos R_{2} = -Sp-
Sp = -(CH_{2})_{3}-,
a = 8,
b = 0
y
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- [-proteína térm.-]-NH- es equivalente a una unidad de polipéptido de la estructura siguiente:
con R_{3} = -CH_{2}CO_{2}H o
(CH_{2})_{2}CO_{2}H
c = 0
d y f son \neq 0 y la relación d:f es
aproximadamente = 1:6,
FG = -NH-,
el peso molecular de la unidad de polipéptido es
aprox. 500 y la relación en peso de unidades de polisiloxano a
unidades de polipéptido en el copolímero es 1:9.
\newpage
B)
donde las unidades de polisiloxano
y las unidades de polipéptido corresponden a las estructuras
indicadas en el ejemplo A)
con
R_{1} = CH_{3}
R_{2} = R_{1}
-Sp- =
-(CH_{2})_{3}-O-CH_{2}-
a = 20
b = 5
y
con R_{3} = -CH_{2}CO_{2}H o
-(CH_{2})_{2}CO_{2}H
c = 0
d y f son \neq 0 y la relación d:f es
aproximadamente = 1:6,
FG = -CH(OH)CH_{2}-,
el peso molecular de la unidad de polipéptido es
aproximadamente 2 000 y la relación en peso de unidades de
polisiloxano a unidades de polipéptido en el copolímero es 3:7.
C)
donde las unidades de polisiloxano
y las unidades de polipéptido corresponden a las estructuras
indicadas en el ejemplo A)
con
R_{1} = CH_{3}
ambos R_{2} = -Sp-
-Sp- = -(CH_{2})_{3}-,
a = 40
b = 2
y
con R_{3} = -CH_{2}CO_{2}H o
-(CH_{2})_{2}CO_{2}H
c \neq 0 y R_{4} = -CH_{2}SH (cisteína)
d y f son \neq 0 y la relación d:f es
aproximadamente igual a 1:4,
FG = -NH-,
la proporción en peso de cisteína en la parte de
polipéptido es aprox. 5%,
el peso molecular de la unidad de polipéptido es
aprox. 1500 y la relación en peso de unidades de polisiloxano a
unidades de polipéptido en el copolímero es 4:6.
D)
donde la unidad de polisiloxano
corresponde a la estructura indicada en el ejemplo A)
con
R_{1} = CH_{3}
ambos R_{2} = -Sp-
-Sp- =
-(CH_{2})_{3}-O-CH_{2}-CH(OH)-CH_{2}-NH–(CH_{2})_{4}-
a = 18
b = 0
y la unidad de polipéptido corresponde a la
estructura siguiente:
con R_{3} =
-CH_{2}CO_{2}H
c y d = 0
e es \neq 0
FG = -CH(NH_{2})CO- o
-CH(CO_{2}OH)NH-,
el peso molecular de la unidad de polipéptido es
aprox. 1000 y la relación en peso de unidades de polisiloxano a
unidades de polipéptido en el copolímero es 1:9.
La particularidad de esta nueva clase de
compuestos correspondiente a la invención estriba en que los mismos
pueden obtenerse en un proceso sencillo y sin empleo de grupos
protectores o disolventes. Una ventaja particular consiste en que se
parte de compuestos definidos, a saber aminoácidos (naturales) y
polisiloxanos modificados orgánicamente. Esto está en contraposición
a tales procesos que parten de hidrolizados de proteínas, que pueden
diferenciarse acusadamente unos de otros dependiendo del origen de
la proteína (animal o vegetal), el proceso de preparación (valor de
pH, temperatura de reacción, duración de reacción) y de la duración
de almacenamiento de la solución. Por consiguiente, la
reproducibilidad de la calidad del producto puede garantizarse sólo
difícilmente.
Otra ventaja esencial de la clase de compuestos
de la presente invención, es que sus propiedades tensioactivas
pueden ajustarse de modo controlado y de acuerdo con las
especificaciones del comprador de manera reproducible. Esto se
consigue de modo sencillo por la elección de los compuestos de
partida y su relación en peso. Por la elección de las relaciones en
peso de aminoácidos a polisiloxano, habitualmente entre 95:5 y
40:60, queda predeterminada esencialmente la proporción de unidades
polidimetilsiloxano, lo que influye de nuevo acusadamente en las
propiedades tensioactivas. Un parámetro adicional es la estructura
del polisiloxano. Es evidente que la disposición y el número de los
grupos funcionales en el polisiloxano ejercen una gran influencia en
las propiedades del copolímero. El siloxano puede llevar grupos
funcionales en ambos extremos de la cadena o en posición lateral en
número diferente. Establece una diferencia en las propiedades del
producto qué longitud de cadena tiene por ejemplo un polisiloxano
con grupo funcional terminal o qué longitud de cadena y cuántos
grupos funcionales por cadena posee un polisiloxano de tipo peine.
Otra posibilidad para la modificación de las propiedades
tensioactivas es la clase y la relación entre sí de los aminoácidos
empleados. Así puede por ejemplo, por adición de aminoácidos
hidrófobos tales como fenilalanina puede reducirse el carácter
hidrófilo de la parte de polipéptido. Adicionalmente, el peso
molecular del copolímero puede ajustarse por la conducción de la
reacción, particularmente por la temperatura y la duración del
calentamiento.
Sin embargo, es decisivo que en contraposición a
los copolímeros proteína-polisiloxano conocidos por
la biblio-grafía, los compuestos contienen cadenas
poli(dimetilsiloxi), con los cuales como parte hidrófoba
junto con la parte hidrófila del polipéptido se forma por una unión
química auténtica un producto tensioactivo y por otra parte se
consigue un efecto silicona auténtico. Una ventaja adicional es que
los copolímeros, dependiendo del modo de la transformación, pueden
obtenerse en forma insoluble en agua o soluble en agua. En la forma
insoluble en agua, aquéllos pueden incorporarse por ejemplo en
medios apolares. Sin embargo, los mismos pueden obtenerse también en
forma soluble en agua como soluciones acuosas o - después de
separación del agua - en forma sólida. En este caso se trata de un
polvo seco que fluye fácilmente, que se mezcla en agua en cualquier
proporción formando soluciones claras. Por destilación del agua
puede recuperarse el mismo de estas soluciones. Con ello, el
producto se diferencia claramente de las soluciones hidrolizado de
proteína-organosilano u -organosiloxano como se
describen en el documento EP-A-0 540
357, que después de separación del agua forman una película dura,
que ya no se disuelve en agua.
Un objeto adicional de la presente invención es
un proceso para la preparación de los copolímeros
polipéptido-polisiloxano arriba descritos por
polimerización térmica de aminoácidos de la fórmula general:
H_{2}N
\delm{C}{\delm{\para}{R _{7} }}HCO_{2}H
donde R_{7} es igual o diferente
del resto de un aminoácido como glicina, alanina, valina, leucina,
isoleucina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, tirosina,
asparagina, glutamina, arginina, lisina, triptófano, histidina,
cisteína, metionina, ácido aspártico, ácido glutámico, en presencia
de organopolisiloxanos con grupos reactivos - RG de la fórmula (I)
arriba
definida.
Los organopolisiloxanos a emplear son conocidos
por la técnica anterior y pueden obtenerse comercialmente o se
pueden preparar fácilmente de manera conocida en sí misma.
Polisiloxanos con funcionalidad epoxi o amino terminal se obtienen
p.ej. por hidrosililación de alilglicidiléteres o alilamina en un
hidrogenosiloxano funcionalizado en posición terminal.
Aminopropilsiloxanos de tipo peine se preparan p.ej. por
condensación y equilibración alcalina de aminopropildialcoxisilanos
y siloxancylen.
Ejemplos de polisiloxanos organofuncionales
apropiados son:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El proceso de preparación se describe a
continuación con carácter ilustrativo. En una primera etapa se funde
por ejemplo ácido glutámico a aprox. 170-180ºC,
formándose por disociación de agua la amina cíclica, el ácido
piroglutámico (ácido
2-pirrolidona-5-carboxílico).
En lugar del ácido piroglutámico formado puede emplearse también
prolina o un disolvente polar de punto de ebullición alto como
N-metilpirrolidona o sulfolano. Se añade a
continuación ácido aspártico y se calienta la masa fundida o la
solución de punto de ebullición alto a 160-220ºC. Se
forma con ello polisuccinimida, que en caso del empleo de ácido
glutámico contiene también unidades de ácido glutámico. Por la
duración y la temperatura del calentamiento se controla el peso
molecular del polímero en crecimiento. Cuanto mayor es la duración
del calentamiento y más alta la temperatura, tanto mayor es el peso
molecular. En la etapa siguiente, se añade gota a gota el
polisiloxano organofuncional. La duración del calentamiento después
de terminada la adición del polisiloxano influye nuevamente en el
peso molecular del copolímero formado. Se vierte la masa fundida y
se obtiene después de enfriamiento una masa vítrea, que puede
pulverizarse fácilmente por machacado en mortero. Esta es la forma
insoluble en agua del copolímero
polipéptido-polisiloxano.
La forma soluble en agua del copolímero
polipéptido-polisiloxano se obtiene por tratamiento
del copolímero con solución acuosa alcalina, por ejemplo con
hidróxido de sodio acuoso. Si se sobrepasa en este caso el punto de
neutralidad, puede neutralizarse luego por ejemplo con ácido
clorhídrico acuoso. La solución acuosa del copolímero así obtenida
puede, o bien emplearse directamente, o puede separarse el agua por
destilación, obteniéndose un polvo soluble en agua.
En una variante del proceso, se enfría
bruscamente en primer lugar la masa fundida de ácido piroglutámico a
aprox. 120ºC, se añade luego primeramente el polisiloxano
organofuncional, se eleva después de cierto tiempo la temperatura a
170ºC y sólo entonces se añade el ácido aspártico. Esta variante del
proceso se ha comprobado como particularmente ventajosa en el caso
de polisiloxanos de tipo peine.
Adicionalmente, es objeto de la presente
invención el empleo de los copolímeros
polipéptido-polisiloxano en aplicaciones
tensioactivas, particularmente como agentes tensioactivos de
silicona.
Los copolímeros
polipéptido-polisiloxano
correspondien-tes a la invención pueden emplearse en
numerosas aplicaciones. Aquéllos son particularmente apropiados para
empleo en medios acuosos, en los cuales los mismos despliegan su
efecto debido a su actividad superficial y su afinidad para las
superficies. Dependiendo de su constitución, aquéllos pueden mejorar
el estado de la superficie en el caso de empleo en materias
plásticas. Pueden encontrar aplicación como emulsionantes de tipo
aceite en agua o de tipo agua en aceite o como estabilizadores en
emulsiones, o por ejemplo en preparaciones cosméticas para limpieza
de la piel y el cabello, para la mejora de la espuma y para el
acondicionamiento del cabello y/o para la obtención de una sensación
agradable en la piel. Como derivados de proteínas, aquéllos pueden
emplearse como agentes para humectación de la piel (humidificadores)
o como agentes para el alivio de estados de irritación de la piel.
Normalmente, los copolímeros
polipéptido-polisiloxano correspondientes a la
invención se emplean a menudo junto con agentes tensioactivos y
otros aditivos para influir en el estado de las superficies. Todas
las formulaciones mencionadas pueden contener aditivos conocidos,
como por ejemplo humectantes, agentes tensioactivos o emulsionantes
de las clases de las sustancias tensioactivas aniónicas, catiónicas,
de ion dipolar, anfóteras o no iónicas, por ejemplo sulfatos de
alcoholes grasos, éter-sulfatos de alcoholes grasos,
alquilsulfonatos, alquilbencenosulfonatos, alquilésteres del ácido
sulfosuccínico, sales de amonio cuaternario, alquilbetaínas,
amidoalquilbetaínas de ácidos carboxílicos, derivados de sacáridos
monómeros o altamente condensados, alcoholes grasos oxetilados,
alcanolamidas de ácidos grasos o ésteres de ácidos grasos
oxetilados, agentes espesantes, como por ejemplo caolín, bentonita,
ácidos grasos, alcoholes grasos superiores, almidones, poli(ácido
acrílico) y sus derivados, derivados de celulosa, alginatos,
vaselinas o aceite de parafina.
Adicionalmente, es posible un empleo de los
compuestos correspondientes a la invención como adyuvantes para
productos textiles o como aditivo en pinturas y barnices.
Los ejemplos siguientes ilustran la presente
invención.
En un matraz de 250 ml con tres bocas, provisto
de manta calefactora eléctrica, agitador, embudo de calefacción y
termómetro, se calentaron 50 g de ácido glutámico mientras se hacía
pasar nitrógeno sobre la superficie a 180ºC durante media hora. El
aparato de reacción era un aparato abierto, por lo que el agua
formada durante la reacción era arrastrada en gran parte por la
corriente de nitrógeno. Se ajustó a continuación la temperatura de
la masa fundida a 170ºC y se añadieron durante media hora poco a
poco 50 g de ácido aspártico. Se mantuvo la temperatura durante
media hora más a 170ºC y se dejaron gotear luego durante media hora
66,5 g (40% en peso referido a la mezcla de reacción total) de un
aminopropildimetilpolidimetilsiloxano
\alpha,\omega-terminal
(X-22-161 AS de Shin Etsu). A
continuación se calentó durante una hora más a 170ºC. Se vertió la
masa fundida todavía caliente en un mortero. Después que la masa
fundida se solidificó para dar una masa vítrea, se trituró la misma
en el mortero hasta una granulometría lo más fina posible. El polvo
amarillo se agitó durante 12 h en 1,5 l de agua, se separó por
filtración el residuo insoluble, se lavó el residuo con agua y
etanol y se secó a continuación en el armario desecador a 60ºC. Se
obtuvieron 95 g (rendimiento 57%) de un polvo amarillo insoluble en
agua. El producto pudo disolverse para la caracterización
espectroscópica por NMR en [D6]dimetilsulfóxido.
El polvo amarillo se agitó primeramente con 1 l
de hidróxido de sodio 0,1 N, y luego con 630 ml de hidróxido de
sodio 1N, hasta que se formó una solución prácticamente clara. Se
neutralizó con ácido clorhídrico acuoso 3N y subsiguientemente se
separó el agua por destilación a 100ºC al vacío de la bomba de
aceite. Se obtuvo un polvo amarillo, que era soluble en agua en
cualquier concentración.
Ejemplos
2-5
Ejemplo de
comparación
En los Ejemplos 2 a 5 se modificó la proporción
del aminosiloxano en la mezcla total de acuerdo con el Ejemplo 1. La
realización del ensayo se mantuvo igual. Como comparación se
recurrió a un ejemplo no correspondiente a la invención.
11 g (10% en peso referido a la mezcla total) de
aminopropildimetilpolidimetilsiloxano
(X-22-161 AS, de Shin Etsu).
25 g (20% en peso) de
aminopropildimetilpolidimetil-siloxano.
42,8 g (30% en peso) de
aminopropildimetilpolidimetil-siloxano.
100 g (50% en peso) de
aminopropildimetilpolidimetil-siloxano.
\newpage
Ejemplo de
Comparación
0 g (0% en peso) de
aminopropildimetilpolidimetil-siloxano.
En un matraz de 250 ml con tres bocas, provisto
de manta calefactora eléctrica, agitador, embudo de calefacción y
termómetro, se calentaron 50 g de ácido glutámico mientras se hacía
pasar nitrógeno sobre la superficie a 180ºC durante media hora. El
aparato de reacción era un aparato abierto, por lo que el agua
formada durante la reacción era arrastrada en gran parte por la
corriente de nitrógeno. Se ajustó a continuación la temperatura de
la masa fundida a 170ºC y se añadieron durante media hora poco a
poco 75 g de una mezcla de ácido aspártico y cisteína (2:1). Se
mantuvo la temperatura durante media hora más a 170ºC y se dejaron
gotear luego durante media hora 83 g (40% en peso referido a la
mezcla de reacción total) de un
aminopropildimetil-polidimetilsiloxano
\alpha,\omega-terminal
(X-22-161 AS de Shin Etsu). A
continuación se calentó durante una hora más a 170ºC. Se vertió la
masa fundida todavía caliente en un mortero. Después que la masa
fundida se solidificó para dar una masa vítrea, se trituró la misma
en el mortero hasta una granulometría lo más fina posible. El polvo
amarillo se agitó durante 12 h en 1,5 l de agua, se separó por
filtración el residuo insoluble, se lavó el residuo con agua y
etanol y se secó a continuación en el armario desecador a 60ºC. Se
obtuvieron 129 g (rendimiento 62%) de un polvo amarillo insoluble en
agua. El producto pudo disolverse para la caracterización
espectroscópica por NMR en
[D6]dimetil-sulfóxido.
El polvo amarillo se agitó primeramente con 1 l
de hidróxido de sodio 0,1 N, y luego con 900 ml de hidróxido de
sodio 1N, hasta que se formó una solución prácticamente clara. Se
neutralizó con ácido clorhídrico acuoso 3N y subsiguientemente se
separó el agua por destilación a 100ºC al vacío de la bomba de
aceite. Se obtuvo un polvo amarillo, que era soluble en agua en
cualquier concentración. Se determinó que el contenido de azufre
era
1,1%.
1,1%.
En un matraz de 250 ml con tres bocas, provisto
de manta calefactora eléctrica, agitador, embudo de decantación y
termómetro, se calentaron 50 g de ácido glutámico haciendo pasar
nitrógeno sobre la superficie durante media hora a 180ºC. El aparato
de reacción era un aparato abierto, por lo que el agua formada
durante la reacción era arrastrada en gran parte por la corriente de
nitrógeno. Se enfrió la masa fundida a 120ºC y se añadieron gota a
gota durante media hora 66,5 g (40% en peso referido a la mezcla de
reacción total) de un polidimetilsiloxano con funcionalidad epoxi
\alpha,\omega- terminal (DMS-E12, de Gelest). Se
calentó durante una hora más a 150ºC, se elevó luego la temperatura
a 170ºC y se añadieron después durante media hora 50 g de ácido
aspártico. Después de 1 h a 170ºC se enfrió rápidamente a 100ºC, se
añadieron 83 g de hidróxido de sodio 1N y se dejó enfriar
ulteriormente bajo agitación. Se añadió tanto hidróxido de sodio
sólido hasta que se hubo disuelto totalmente el sólido. En caso que
el valor de pH de la solución acuosa fuese alcalino, se neutralizó
subsiguientemente con ácido clorhídrico acuoso 3N. El agua se separó
en gran parte por destilación al vacío de la bomba de aceite, y la
masa amarilla y algo pegajosa se secó luego en el armario desecador
a 60ºC. Se obtuvo un polvo amarillo, cuya solución acuosa al 1% era
opaca y formaba espuma con
facilidad.
facilidad.
En un matraz de 250 ml con tres bocas, provisto
de manta calefactora eléctrica, agitador, embudo de decantación y
termómetro, se calentaron 50 g de ácido glutámico haciendo pasar
nitrógeno sobre la superficie durante media hora a 180ºC. El aparato
de reacción era un aparato abierto, por lo que el agua formada
durante la reacción era arrastrada en gran parte por la corriente de
nitrógeno. Se enfrió rápidamente la masa fundida a 120ºC y se
añadieron gota a gota durante media hora 11,1 g (10% en peso
referido a la mezcla de reacción total) de un
aminopropilpoli-dimetilsiloxano de tipo peine (3,8%
de nitrógeno). Se calentó a 170ºC y se añadieron luego durante media
hora 50 g de ácido aspártico. Después de 1 h a 170ºC se vertió la
masa fundida todavía muy caliente en un mortero. Después que la masa
fundida se hubo solidificado para dar una masa vítrea, se trituró la
misma en el mortero hasta que se alcanzó una granulometría lo más
fina posible. El polvo amarillo (61 g) se agitó primeramente con 1 l
de hidróxido de sodio 0,1N, y luego con 400 ml de hidróxido de sodio
1N, hasta que se formó una solución prácticamente clara. Se
neutralizó con ácido clorhídrico acuoso 3N y se destiló a
continuación el agua a 100ºC al vacío de la bomba de aceite. Se
obtuvo un polvo amarillo, cuya solución acuosa al 1% era opaca y
formaba espuma con facilidad.
\newpage
Contenido de silicio de los compuestos de los
Ejemplos 2-6:
n.d. = no determinado | |
1) Si-Pep = péptido de silicona; A-Si = siloxano aminofuncional | |
2) para comparación: la tensión superficial del agua pura es 72 mN/m. |
La tabla ilustra que por la cantidad del siloxano
aminofuncional empleado puede ajustarse el contenido de silicona en
el copolímero polipéptido-polisiloxano de modo
controlado. Adicionalmente, la tabla indica, en el ejemplo del
compuesto 4, que los péptidos de silicona son tensioactivos, dado
que los mismos reducen claramente la tensión superficial del agua
(72 mN/m). Una proteína térmica muestra de hecho también actividad
superficial, pero no en este alto grado.
Con los compuestos de los Ejemplos
2-5 se realizó en haces de cabello europeo ásperos
de 2 g previamente deteriorados normalizados un ensayo de mechones
de cabello. Para ello, los cabellos se trataron de forma normalizada
con una formulación de champú acuosa que contenía, además de 9% de
lauriletersulfato de sodio y 3% de cocoamidopropilbetaína, 1%
(contenido de agente tensioactivo) de agente
acondicio-nador. Las soluciones se espesaron
adicionalmente con cloruro de sodio y los valores de pH se ajustaron
a aprox. 5,5. Para comparación, se recurrió a un copolímero
proteína-silicona conocido en el mercado (Crodasone®
W; documento EP-A-0 540 357) y a una
muestra en blanco (sin agente acondicionador = placebo). El ensayo
sensorial fue realizado por seis ensayadores seleccionados como
prueba de ordenación por rango, dentro de la cual es obligada una
diferenciación.
Los mechones de cabello se evaluaron respecto a
sus propiedades en seco (facilidad de peinado en seco, tacto en seco
y brillo) y propiedades en húmedo (desenredado, facilidad de peinado
en húmedo, y tacto en húmedo). Los resultados se representan en las
Tablas 1 y 2.
En cuanto a la facilidad de peinado en seco es
clara una diferenciación frente al placebo y al producto del
mercado, pudiendo incluso reconocerse una graduación según el
contenido decreciente de silicona. En cuanto al tacto en seco no es
posible diferenciación alguna, y por lo que se refiere al brillo los
resultados son dispersos. Resulta sorprendente que el producto
comercial no es mejor que el placebo.
En cuanto a las propiedades en húmedo resalta,
por lo que respecta al desenredado y la facilidad de peinado en
húmedo, el producto basado en 30% de aminosiloxano; en el caso de la
facilidad de peinado en húmedo se evaluó también satisfactoriamente
el producto basado en 50% de aminosiloxano. En cuanto al tacto en
húmedo dieron buen resultado los cuatro productos. En las
propiedades en estado húmedo puede reconocerse una diferenciación
frente al placebo.
Como resumen, puede afirmarse que las propiedades
acondicionadoras de los péptidos de silicona de los Ejemplos 2 a 5
correspondientes a la invención - particularmente en el caso de las
propiedades en seco - son claras. Los productos con los contenidos
de silicona más altos son en este caso los mejores. El producto
comercial no exhibía, por el contrario, propiedades de
acondicionamiento de ningún tipo.
^{1)} En todos los casos como suma de órdenes de rango en % |
^{1)} En todos los casos como suma de órdenes de rango en % |
Claims (17)
1. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano, constituidos por al menos
una unidad de polisiloxano
en la cual el índice m representa
un número entero positivo comprendido en el intervalo de m = 1 -
52,
de la fórmula media general I:
con
R_{1} = resto alquilo con 1 a 4 átomos C,
R_{2} = R_{1} y/o -Sp-
donde
-Sp- es = mantenedor de distancia (espaciador)
bivalente entre siloxano y un grupo funcional adicional, donde el
átomo de silicio y el mantenedor de distancia están unidos por un
enlace silicio-carbono, y contiene particularmente
un resto alquileno bivalente con 1 a 20 átomos C, que está
opcionalmente ramificado, enlaces dobles o anillos aromáticos así
como heteroátomos, particularmente oxígeno, nitrógeno o azufre,
los índices a y b representan números enteros
comprendidos en los intervalos de a = 0-200 y b =
0-50,
con la salvedad de que para a = b = 0 y para b =
0 y a \neq 0 en todos los casos al menos un R_{2} es = -Sp-
y por al menos una unidad de polipéptido
-
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}- [-proteína térm.-]-NH-
donde
proteína térm.- representa una estructura de la
fórmula media general II:
o de la fórmula
III:
que está unida por un grupo
funcional
bivalente
-FG-
o bien por el terminal C, el extremo del terminal
N o por ambos extremos de la unidad de polipéptido con la unidad de
polisiloxano y representa una unidad estructural
-CH(OH)CH_{2}- o -CH(OH)CH_{2}O-,
-CO-, -CH(CH_{2}CO_{2}H)CO-, -NH-, -O-, -S-,
-CH(NH_{2})CO- o -CH(CO_{2}H)NH-
y opcionalmente a través de los restos R_{4}
y/o R_{5} tienen lugar uniones adicionales entre las unidades de
polisiloxano y polipéptido
con
R_{3} = R_{4}o R_{5},
donde
R_{4} es = igual a un resto de un aminoácido
tal como
-(CH_{2})_{4}-NH-R_{6},
con R_{6} = H (lisina) o
R_{5} =
-CH_{2}-CH_{2}-CO-R_{6}
con R_{6} = OH (ácido glutámico) o
c, d, e y f son números enteros
positivos con inclusión de
0,
con las salvedades de que
los índices c, d y e en la fórmula II y c, d y f
en la fórmula III no son en conjunto 0,
particularmente e es \neq 0, cuando c es =
0,
c y d son \neq 0, cuando e o f es = 0,
el peso molecular de la unidad de polipéptido
está comprendido entre 250 y 9 000
y la relación en peso de unidades de polisiloxano
y unidades de polipéptido en el copolímero
polipéptido-polisiloxano está comprendida entre 1:99
y 99:1.
2. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizados porque
R^{1} = CH_{3}, m = 2-32, a =
8-100; b = 0-30, donde para b = 0
ambos restos R_{2} corresponden entonces a -Sp-.
3. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizados porque m =
2-17, a = 8-40, b =
0-15, donde para b = 0 ambos restos R_{2}
corresponden entonces a -Sp-.
4. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque,
c, d y e en la fórmula II o c, d y f en la
fórmula III son \neq 0, donde
la relación en peso de unidades de polisiloxano y
unidades de polipéptido en el copolímero
polipéptido-polisiloxano está comprendida entre 5:95
y 55:45.
5. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizados porque
c en la fórmula II o la fórmula III = 0 y d y e
en la fórmula II o d y f en la fórmula III son \neq de 0
y R_{3} = R_{5} o
-CH_{2}-CO-R_{6}
con R_{6} = OH (ácido aspártico) o
y la relación en peso de unidades
de polisiloxano y unidades de polipéptido en el copolímero
polipéptido-polisiloxano está comprendida entre 5:95
y
55:45.
6. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque
c y d en la fórmula II o la fórmula III son = 0 y
e o f en la fórmula II o fórmula III son \neq 0
y R_{3} =
-CH_{2}-CO-R_{6}
con R_{6} = OH (ácido aspártico) o
y la relación en peso de unidades
de polisiloxano y unidades de polipéptido en el copolímero
polipéptido-polisiloxano está comprendida entre 5:95
y
55:45.
7. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizados porque
-Sp- se selecciona de
-(CH_{2})_{3}-,
-(CH_{2})_{3}-O-CH_{2}-
o
-(CH_{2})_{3}-NH-(CH_{2})_{2}-
y
-FG- se selecciona de:
-CH(OH)CH_{2}- o
-CH(OH)CH_{2}O-, -CO-,
-CH(CH_{2}CO_{2}H)CO-, -NH-, -O-, -S-,
-CH(NH_{2})CO- o
-CH(CO_{2}H)NH-.
8. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizados porque
-Sp- se selecciona de
-(CH_{2})_{3}- o
-(CH_{2})_{3}-NH-(CH_{2})_{2}-
y
-FG- es = -NH-.
9. Copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizados porque el aminoácido
se selecciona de glicina, alanina, valina, leucina, isoleucina,
fenilalanina, prolina, serina, treonina, tirosina, asparagina,
glutamina, arginina, triptófano, histidina, cisteína, metionina,
ácido aspártico y ácido glutámico.
10. Proceso para la preparación de copolímeros
polipéptido-polisiloxano de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9 por polimerización térmica de aminoácidos de
la fórmula general:
H_{2}N
\delm{C}{\delm{\para}{R _{7} }}HCO_{2}H
donde R_{7} es igual o diferente
del resto de un aminoácido como glicina, alanina, valina, leucina,
isoleucina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, tirosina,
asparagina, glutamina, arginina, lisina, triptófano, histidina,
cisteína, metionina, ácido aspártico o ácido glutámico, en presencia
de organopoli-siloxanos con grupos
reactivos
-RG-
de la fórmula media general (I')
con las salvedades de
que
por término medio está contenido al menos un
resto -Sp-RG,
particularmente para b = 0 al menos uno de los
dos restos R_{2} corresponde entonces a un resto
-Sp-RG,
donde RG es un grupo epoxi, carboxi, amino, tio,
aminoácido, o hidroxi
y eventualmente además por hidrólisis alcalina de
las unidades de succinimida en el polipéptido a unidades de ácido
aspártico.
11. Proceso de acuerdo con la reivindicación 10,
caracterizado por una mezcla de los aminoácidos ácido
aspártico, ácido glutámico y uno o más aminoácidos adicionales.
12. Proceso de acuerdo con la reivindicación 10,
caracterizado por una mezcla de los aminoácidos ácido
aspártico y ácido glutámico.
13. Proceso de acuerdo con la reivindicación 10,
caracterizado porque el aminoácido es exclusivamente ácido
aspártico.
14. Proceso de acuerdo con una de las
reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque la relación en
peso de ácido aspártico a ácido glutámico está comprendida entre 5:1
y 1:5 y la proporción de otros aminoácidos en la mezcla es 0 a 30%
en peso.
15. Empleo de los compuestos de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 a 9 como sustancias tensioactivas o que
exhiben afinidad para las superficies, particularmente en medios
polares.
16. Empleo de acuerdo con la reivindicación 15 en
preparaciones cosméticas como agentes tensioactivos para limpieza,
cuidado o acondicionamiento de la piel y el cabello, como
emulsionantes de tipo aceite en agua, o de tipo agua en aceite, o
como estabilizadores en emulsiones cosméticas.
17. Empleo de acuerdo con la reivindicación 15
como agentes tensioactivos en aplicaciones técnicas como adyuvantes
para la mejora de las propiedades de productos textiles, como
adyuvantes para la mejora de las propiedades de pinturas y barnices
o como adyuvantes para la mejora de las propiedades de material
plásticas.
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