ES2657639T3

ES2657639T3 - Composiciones de protección solar que contienen un polímero absorbente de radiación ultravioleta

Info

Publication number: ES2657639T3
Application number: ES13735150.8T
Authority: ES
Inventors: Susan Daly
Original assignee: Johnson and Johnson Consumer Inc
Current assignee: Kenvue Brands LLC
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2018-03-06
Anticipated expiration: 2033-06-25
Also published as: KR20150024905A; BR112014032868B1; RU2015102271A; AU2013280569B2; AU2013280569A1; WO2014004474A3; AU2013280572B2; KR102057874B1; KR102122185B1; US9737470B2; RU2015102591A; CA2877345C; CA2874898A1; WO2014004474A2; KR20150024903A; IN2014DN10797A; ES2663231T3; CN108272658A; RU2678580C2; CA2874898C

Abstract

Una composición, que comprende: una fase acuosa continua, una fase oleosa discontinua distribuida homogéneamente en dicha fase acuosa, dicha fase oleosa comprendiendo una composición de polímero, dicha composición de polímero comprendiendo un agente de protección solar que comprende un poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal que comprende un cromóforo UV enlazado químicamente, en donde dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal está presente en una cantidad efectiva para proporcionar a dicha composición con un SPF de 10 o más; y un componente emulsionante de aceite en agua que comprende un emulsionante de aceite en agua aniónico y un emulsionante de aceite en agua no iónico que tiene un grupo funcional alcohol, en donde la proporción de peso del emulsionante de aceite en agua aniónico con el emulsionante de aceite en agua no iónico es 12 o menos.

Description

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Composiciones de protección solar que contienen un polímero absorbente de radiación ultravioleta Descripción

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invención se refiere a composición de protección solar tópicamente aceptables que comprende poliéteres absorbentes de UV.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La exposición prolongada a radiación ultravioleta (UV), como la del sol, puede llevar a la formación de dermatosis ligera y eritemas, así como aumentar el riesgo de cánceres de piel, como melanoma, y acelerar el envejecimiento de la piel, como la pérdida de elasticidad y arrugas de la piel.

La WO 2011/070050 describe sustancias de filtro UV poliméricas que comprenden un polímero que comprenden una estructura principal de poliéter dendrítica hiperramificada enlazada covalentemente mediante un punteo de oxígeno con por lo menos un cromóforo absorbente de UV.

Hay disponibles numerosas composiciones de protección solar con capacidad variable de proteger el cuerpo de la luz ultravioleta. Sin embargo, todavía existen numerosos desafíos para proporcionar composiciones que proporcionen protección contra la radiación UV fuerte.

El desafío de crear protectores solares con varias propiedades, por ejemplo, suavidad, etc., se magnifica aún más si se imponen restricciones adicionales en la composición de protección solar. La presente invención proporciona composiciones de protección solar suaves y estéticas que incluyen un compuesto de protección solar polimérico.

SUMARIO DE LA INVENCION

De acuerdo con un aspecto, las composiciones de la presente invención incluyen una fase oleosa que incluye un agente de protección solar que comprende una composición de polímero que incluye un poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal que comprende un cromóforo UV enlazado químicamente. El poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal está presente en la composición en una cantidad efectiva para proporcionar a la composición con un SPF de aproximadamente 10 o más. La fase oleosa discontinua está distribuida homogéneamente en una fase acuosa continua. La composición comprende además un emulsionante de aceite en agua aniónico y un emulsionante de aceite en agua no iónico que tiene un grupo funcional alcohol, en donde la proporción de peso del emulsionante de aceite en agua aniónico con el emulsionante de aceite en agua no iónico es de aproximadamente 12 o menos.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente tienen el mismo significado que es entendido comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenece la invención. Como se usan en la presente, a menos que se indique lo contrario, todos los grupos de hidrocarburos (por ejemplo, alquilo, alquenilo) pueden ser grupos de cadena lineal o ramificada. Como se usa en la presente, a menos que se indique lo contrario, el término "peso molecular" se refiere al peso molecular promedio en peso, (Mw).

A menos que se defina lo contrario, todas las concentraciones se refieren a concentraciones por peso de la composición. También, a menos que se defina específicamente de otra manera, el término "esencialmente libre de", con respecto a una clase de ingredientes, se refiere al ingrediente(s) particular que está presente en una concentración menos de la que es necesaria para que el ingrediente particular sea efectivo para proporcionar el beneficio o propiedad para la que de otra manera se usaría, por ejemplo, aproximadamente 1% o menos, o aproximadamente 0,5% o menos.

Como se usa en la presente, "absorbente de UV" se refiere a un material o compuesto, por ejemplo un agente de protección solar polimérico o no polimérico o una fracción química, que absorbe radiación en alguna parte del espectro ultravioleta (290nm-400nm), como uno que tenga un coeficiente de extinción de por lo menos aproximadamente 1000 mol-1 cm-1, para por lo menos una longitud de onda dentro del espectro ultravioleta anteriormente definido. Los valores de SPF divulgados y reivindicados en la presente se determinan usando el método in-vitro descrito en la presente a continuación.

POLIETER ABSORBENTE DE UV

Las realizaciones de la invención se refieren a composiciones que incluyen un poliéter absorbente de

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radiación ultravioleta, (es decir, "poliéter absorbente de UV"). Por poliéter absorbente de UV, se entiende un poliéter que absorbe radiación en alguna parte del espectro ultravioleta (longitudes de onda entre 290 y 400 nm). El poliéter absorbente de UV tiene un peso molecular promedio en peso (Mw), que puede ser adecuado para reducir o prevenir que el cromóforo se absorba a través de la piel. De acuerdo con una realización, un peso molecular adecuado para el poliéter absorbente de UV es Mw mayor de 500. En una realización, Mw está en el intervalo de aproximadamente 500 a aproximadamente 50.000. En otra realización, está en el intervalo de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 20.000, como de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 10.000.

En la presente se describe una composición que incluye un poliéter absorbente de UV. Como reconocerá un experto en la técnica, "poliéter" indica que el polímero absorbente de UV incluye una pluralidad de grupos funcionales éter enlazados covalentemente entre sí. La "estructura principal" del poliéter absorbente de UV se refiere a la secuencia continua más larga de grupos funcionales éter enlazados covalentemente. Otros grupos más pequeños de átomos enlazados covalentemente se consideran grupos colgantes que se ramifican desde la estructura principal.

De acuerdo con ciertas realizaciones el poliéter absorbente de UV incluye unidades de repetición de glicerilo y por lo tanto, puede caracterizarse como un poliglicerol. Por "unidades de repetición de glicerilo" (también referidas en la presente como "unidades remanentes de glicerilo") se entiende unidades que excluyen los grupos nucleófilos como grupos hidroxilo. Las unidades remanentes de glicerilo incluyen grupos funcionales éter, y generalmente pueden estar representadas como C3H5O para remanentes lineales y dendríticos Rokicki et al. Green Chemistry., 2005, 7, 52). Las unidades remanentes de glicerilo adecuados incluyen formas deshidratadas (es decir un mol gramo de agua eliminado) de las siguientes unidades de glicerilo: unidades de glicerilo lineal-1,4 (L14); unidades de repetición de glicerilo lineal-1,3 (L13); unidades de glicerilo dendríticas (D); unidades terminal-1,2 (T12); y unidades terminal-1,3 (T13). Ejemplos de unidades remanentes de glicerilo lineales y unidades terminales se muestran a continuación (en el lado derecho de las flechas). También se muestra la unidad de glicerilo correspondiente antes de la deshidratación (mostrada en el lado izquierdo de las flechas; incluye hidroxilos):

Unidades de repetición de glicerilo lineal-1,4 (L14)

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Unidades de repetición de glicerilo lineal-1,3 (L13)

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Unidades terminal-1,2 (Ti,2)

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Unidades terminal-1,3 (Ti,3)

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La composición incluye un poliéter absorbente de UV que comprende un cromóforo absorbente de radiación ultravioleta químicamente enlazado ("cromóforo UV"). Por lineal, se entiende que el poliéter absorbente de UV tiene una estructura principal sin ramificar.

De acuerdo con ciertas realizaciones, el poliéter absorbente de UV incluye cualquiera o ambas de las unidades de repetición mostradas en la FORMULA IA y FORMULA IIB, siguientes.

Y

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FORMULA IA. UNIDAD DE REPETICION DE POLIETER absorbente DE UV LINEAL

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En las FORMULAS IA y IIB, Y representa un cromóforo UV, como se describe a continuación.

Un ejemplo ilustrativo de un poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal que comprende un cromóforo UV se muestra en la FORMULA IIIC.

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En la estructura ilustrada en la FORMULA IIIC, X es o un grupo funcional terminal o parte de la estructura principal del polímero; R es un grupo colgante unido a la estructura principal del polímero, y X es un grupo terminal.

X y R pueden ser los mismos o diferentes. X y R pueden seleccionarse independientemente de, por ejemplo, de cadenas de hidrocarburos de hidrógeno, alquilo lineal, alquenilo o alquinilo, solioxanos lineales, y similares. En una realización el grupo X representa octadecano. Y representa un cromóforo UV y los grupos representados por Y se describen a continuación. La proporción de cada unidad de repetición que lleva el sustituyente Y es un número real expresado por la Ecuación 1,

m

¡¡3.4 m Ecuación 1

en la que m y n representan ambos un número real entre 0 y 1, y la suma de n y m es igual a 1. En una realización, el número m = 1 y n = 0 (El poliéter absorbente de UV es un homopolímero e incluye la unidad de repetición de FORMULA IA). En otra realización, el número m<1 (el polímero es un copolímero) con R e Y grupos colgantes. Para copolímeros que contienen grupos colgantes tanto R como Y, la distribución de los grupos colgantes R e Y a lo largo de la cadena del polímero pude modificarse para obtener propiedades del polímero óptimas. En una realización, el poliéter absorbente de UV es un copolímero aleatorio, y los grupos R e Y se distribuyen estadísticamente a lo largo de la cadena del polímero. En otra realización, el poliéter absorbente de UV es un copolímero de bloque, que

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consiste de segmentos alternos de la estructura principal del polímero funcionalizados con una mayor proporción de o R o Y. En otra realización, la distribución de los grupos colgantes R e Y a lo largo de la estructura principal del polímero está en algún lugar entre las condiciones de contorno del bloque y los copolímeros estadísticamente aleatorios. En la FORMULA IIIC, los números enteros o y p representan el número de grupos CH2 en las unidades de repetición que llevan Y y R.

La introducción de los grupos colgantes R variados pueden lograrse mediante el uso de otros co- monómeros durante la reacción de polimerización. El tamaño, composición química, porcentaje de peso y posición en la estructura principal de estos co-monómeros puede variarse para cambiar las propiedades físicas y químicas del poliéter absorbente de UV final. Ejemplos de co-monómeros que pueden incorporarse en el poliéter absorbente de Uv incluyen, pero no están limitados a, óxido de etileno, óxido de propileno y glicidil éteres como n-butil glicidil éter, 2-etilhexilglicidil éter.

Está claro para un experto en la técnica que los poliéteres del tipo ilustrado en las FORMULAS IA, IIB y IIIC pueden obtenerse a través de varias rutas sintéticas. El tamaño del anillo en los monómeros de éter cíclico determina los valores de o o p, y la estructura de la estructura principal resultante del poliéter absorbente de UV. Para monómeros y co-monómeros que son epóxidos (anillos de tres miembros que contienen dos átomos de carbono y un átomo de oxígeno), el valor de o o p en el poliéter absorbente de UV resultante es 1. En la estructura A de la FORMULA IV se muestra una unidad de repetición que resulta de usar un co-monómero de epóxido. Para (co)monómeros que son oxetanos (anillos de cuatro miembros que contienen tres átomos de carbono y un átomo de oxígeno), el valor de o o p en el poliéter absorbente de UV resultante es 2. En la estructura B de la FORMULA IV se muestra una unidad de repetición que resulta de usar un co-monómero de oxetano. La longitud de la cadena de alquilo dentro de cada tipo de monómero puede seleccionarse para modificar las propiedades del poliéter absorbente de UV. En una realización, tanto o como p son igual a 1. Un ejemplo de este caso es si las unidades de repetición que llevan Y y R están ambas derivadas de monómeros de epóxido (o = p = 1), o ambas están derivadas de monómeros de oxetano (o = p = 2). En otra realización, o y p no son iguales. Un ejemplo de este caso es si las unidades de repetición que llevan el cromóforo UV Y se basan en un monómero de epóxido (o = 1), y las unidades de repetición que llevan el grupo R se basan en un monómero de oxetano (p = 2).

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Los cromóforos UV adecuado que pueden enlazarse químicamente en poliéteres absorbentes de UV de la presente invención incluyen triazoles absorbentes de UV (una fracción que contiene un anillo heterocíclico de cinco miembros con dos átomos de carbono y tres de nitrógeno), como benzotriazoles. En otra realización, la estructura representada por Y contiene o tiene una triazina absorbente de UV colgante (un heterociclo de seis miembros que contiene tres átomos de nitrógeno y tres de carbono). Los cromóforos UV adecuados incluyen aquellos que tienen absorbancia de radiación UVA. Otros cromóforos UV adecuados son aquellos que tienen absorbancia en la región UVB. En una realización, el cromóforo UV absorbe en tanto la región UVA como la UVB. En una realización, cuando el poliéter absorbente de UV se moldea en una película, es posible generar un coeficiente de extinción molar medido para por lo menos una longitud de onda en este intervalo de longitudes de onda de por lo menos 1000 moMcirr1, preferiblemente por lo menos aproximadamente 2000 moMcirr1, más preferiblemente por lo menos aproximadamente 4000 moMcirr1. En una realización, el coeficiente de extinción molar entre por lo menos el 40% de las longitudes de onda en esta parte del espectro es por lo menos 1000 moMcirr1. Ejemplos de cromóforos UV que son absorbentes de UVA incluyen triazoles como benzotriazoles, como hidroxifenil-benzotriazoles; alcanfores como bencilideno alcanfor y sus derivados (como tereftalideno alcanfor y sus derivados (como ácido sulfónico de tereftalideno dialcanfor; dibenzoilmetanos y sus derivados.

En una realización, el cromóforo UV es un benzotriazol que proporciona tanto fotoestabilidad como absorbancia de UVA fuerte con una estructura representada en la FORMULA V.

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en la que cada R14 se selecciona independientemente del grupo que consiste de hidrógeno, alquilo C1-C20, alcoxi, acilo, alquiloxi, alquilamino, y halógeno; R15 se selecciona independientemente del grupo que consiste de hidrógeno, alquilo C1-C20, alcoxi, acilo, alquiloxi, alquilamino, R21 se selecciona de alquilo C1-C20, alcoxi, acilo, alquiloxi, y alquilamino. Cualquiera de los grupos R15 o R21 puede incluir grupos funcionales que permiten la unión a un polímero. Los compuestos que se asemejan a la estructura en la FORMULA V se describen en la Patente U.S. N° 5.869.030, e incluyen, pero no están limitados a, metileno bis-benzotriazolil tetrametilbutilfenol (un compuesto vendido bajo el nombre comercial TINSORB M por BASF Corporation, Wyandotte, Michigan). En una realización, el triazol absorbente de UV se deriva del producto de la transesterificación de ácido propanoico de 3-(3-(2H- benzo[d][1,2,3]triazol-2-il)-5-(terc-butil)-4-hidroxifenil) con polietilenglicol 300, disponible comercialmente como TINUVlN 213, también disponible de BASF. En otra realización, el triazol absorbente de UV es ácido bencenopropanoico, 3-(2H-benzotriazol-2-il)-5-(1,1-dimetiletil)-4-hidroxi-, ésteres de alquilo C7-9-ramificados y lineales, disponibles comercialmente como TINUVIN 99, también disponible de BASF. En otra realización el grupo absorbente de UV contiene una fracción de triazina. Una triazina ejemplar es propanoato de 6-octil-2-(4-(4,6-di([1,1'- bifenil]-4-il)-1,3,5-triazin-2-il)-3-hidroxifenoxi) (un compuesto vendido bajo el nombre comercial TINUVIN 479 por BASF Corporation, Wyandotte, Michigan).

En otra realización, el cromóforo UV es una fracción absorbente de UVB. Por cromóforo absorbente de UVB se entiende que el cromóforo UV tiene absorbancia en la parte UVB (290 a 320 nm) del espectro ultravioleta. En una realización, el criterio para la consideración como cromóforo absorbente de UVB es similar a los descritos anteriormente para un cromóforo absorbente de UVA, excepto que el intervalo de longitud de onda es 290 nm a 320 nm. Ejemplos de cromóforos absorbentes de UVB adecuados incluyen ácidos 4-aminobenzoico y ésteres de alcanos del mismo; ácido antranílico y ésteres de alcanos del mismo; ácido salicílico y ésteres de alcanos del mismo; ácido hidroxicinámico y ésteres de alcanos de los mismos; dihidroxi-, dicarboxi- e hidroxicarboxibenzofenonas y derivados de ésteres de alcanos o haluros de ácido de los mismos; dihidroxi-, dicarboxi- e hidroxicarboxilalconas y derivados de ésteres de alcanos o haluros de ácido de los mismos; dihidroxi-, dicarboxi- e hidroxicarboxicumarinas y derivados ésteres de alcanos o haluros de ácido de los mismos; benzalmalonato (bencilidenalmalonato); derivados de bencimidazol (como ácido fenilbenzilimazol sulfónico, PBSA), derivados de benzoxazol, y otras especies adecuadamente funcionalizadas capaces de copolimerización dentro de la cadena de polímero. En otra realización, el poliéter absorbente de UV incluye más de un cromóforo UV o más de una clase química de cromóforo UV.

Los poliéteres absorbentes de UV útiles en la presente invención pueden sintetizarse por, de acuerdo con ciertas realizaciones, polimerización por apertura de anillo de un monómero de éter cíclico adecuado para formar un poliéter, seguido por la unión covalente de cromóforos UV a grupos funcionales colgantes ("unión postpolimerización"). De acuerdo con ciertas otras realizaciones, los poliéteres absorbentes de UV pueden sintetizarse por polimerización de un monómero de éter cíclico, en donde el mismo monómero incluye un cromóforo UV unido covalentemente (es decir, "polimerización directa").

Además, como reconocerá un experto en la técnica, los poliéteres absorbentes de UV que son útiles en composiciones tópicas de la presente invención se preparan mediante síntesis de polímeros. La síntesis de poliéter absorbente de UV da lugar generalmente a un producto de la reacción, referido en lo sucesivo como "composición de polímero", que es una mezcla de varios pesos moleculares de poliéteres absorbentes de UV. La composición de polímero puede incluir además (aparte de la composición de poliéter absorbente de UV) una pequeña cantidad de material no polimerizado que puede eliminarse usando técnicas conocidas en la técnica. De acuerdo con ciertas realizaciones, el material no polimerizado (por ejemplo, monómeros parcialmente reaccionados o no reaccionados u otros reactivos) puede eliminarse parcial o completamente antes de la inclusión en las composiciones tópicas de la presente invención, usando por ejemplo, extracción de solventes o purificación de CO2 supercrítico.

De acuerdo con ciertas realizaciones, la composición de polímero a ser incorporada en las composiciones tópicas de la presente invención comprende aproximadamente el 50% o más de poliéter absorbente de UV lineal que comprende un cromóforo UV químicamente enlazado. De acuerdo con ciertas otras realizaciones, la composición de polímero comprende aproximadamente el 75% o más de poliéter absorbente de UV lineal que comprende un cromóforo UV químicamente enlazado. De acuerdo con ciertas otras realizaciones, la composición de polímero comprende aproximadamente el 90% o más del poliéter absorbente de UV lineal, como aproximadamente el 95% o más. De acuerdo con ciertas otras realizaciones, además del poliéter absorbente de UV lineal, la composición de polímero comprende un poliéter absorbente de UV ramificado que no está hiperramificado. En otra realización, la composición de polímero está sustancialmente libre de poliéteres absorbentes de UV hiperramificados (por ejemplo, incluye menos de aproximadamente el 1% por peso de de poliéter absorbente de UV hiperramificado, como menos de aproximadamente el 0,1% por peso, como completamente libre de poliéteres absorbentes de UV hiperramificados.

De acuerdo con ciertas realizaciones, la composición de polímero tiene una polidispersidad baja. Por ejemplo, el índice de polidispersidad de la composición de polímero puede ser de aproximadamente 1,5 o menos, como aproximadamente 1,2 o menos. El índice de polidispersidad se define como Mw/Mn (es decir, la proporción de peso molecular promedio en peso, Mw con el peso molecular promedio en número, Mn). De acuerdo con ciertas otras realizaciones, la composición de polímero incluye el 50% o más por peso de una molécula de poliéter

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absorbente de UV particular.

La polidispersidad de la composición de polímero puede mantenerse baja usando, por ejemplo, procedimientos sintéticos particulares, como polimerización por apertura de anillo de un monómero de éter cíclico y desprotección (descritos a continuación). Alternativamente, o adicionalmente, la composición de polímero puede tratarse usando técnicas conocidas en la técnica, como CO2 supercrítico para purificar la composición de polímero (por ejemplo, tras la unión del cromóforo UV).

La síntesis del poliéter absorbente de UV lineal por unión por post-polimerización del cromóforo UV puede incluir los pasos de polimerización por apertura de anillo de un monómero de éter cíclico para formar un poliéter que tiene grupos protegidos; desproteger el poliéter para eliminar por lo menos algunos de los grupo protegidos; y unir un cromóforo UV al poliéter absorbente de UV desprotegido para formar un poliéter absorbente de UV que tiene un cromóforo UV químicamente enlazado.

Un ejemplo de formación de la unión por post-polimerización del poliéter absorbente de UV lineal se ilustra esquemáticamente en la FORMULA VI. Se usa un iniciador I para inducir la polimerización del monómero de éter cíclico M, generando el polímero Po en el que los grupos funcionales hidroxi colgantes están protegidos con un grupo protector (P). El polímero Po se somete a condiciones que eliminan el grupo protector P, proporcionando polímero desprotegido Pd. Finalmente, se une el cromóforo UV Y a los grupos hidroxilo colgantes del polímero Pd, proporcionando el polímero final deseado, Pf.

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La polimerización por apertura de anillo de éteres cíclicos como el monómero M en la FORMULA VI puede lograrse usando varios métodos incluyendo polimerización por apertura de anillo catiónica o aniónica. En una realización, la polimerización se realiza por polimerización por apertura de anillo aniónica. El monómero M en la FORMULA VI está en una forma de glicidol en el que el grupo hidroxi primario se ha enmascarado con el grupo protector P. La polimerización de glicidol desprotegido da lugar a la formación de polímeros altamente ramificados (US7988953B2, Tokar, R. et. al. Macromolecules 1994, 27, 320-322: Sunder, A. et. al. Macromolecules 1999: 42404246. Rokicki, G. et. al. Green Chemistry 2005, 7, 529). Por el contrario, la polimerización aniónica de derivados de glicidol done el grupo hidroxilo primario ha sido protegido puede generar poliéteres lineales, como se ilustra por la estructura Po en la FORMULA VI Taton, D. et. al. Macromolecular Chemistry and Physics 1994, 195, 139-148: Erberich, M. et. al. Macromolecules 2007, 40, 3070-3079: Haouet, A. et. al. European Polymer Journal 1983, 19, 1089-1098: Obermeier, B. et. al Bioconjugate Chemistry 2011, 22, 436-444: Lee, B. F. et. al. Journal of polymer science. Parte A, Polymer chemistry 2011, 49, 4498-4504). El monómero de éter cíclico protegido no está limitado a derivados de epoxi, e incluye éteres cíclicos funcionalizados que contienen de 3 a 6 átomos contiguos; en otra realización, el monómero M es un derivado de oxetano que contiene un grupo hidroxilo primario protegido.

Por protegido, se entiende que un grupo funcional en una molécula multifuncional ha sido derivatizado selectivamente con una fracción que evita la modificación covalente en ese grupo funcional. Las fracciones que se

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usan como grupos protectores están típicamente unidas a los grupos funcionales deseados con excelente rendimiento químico, y pueden eliminarse selectivamente como sea requerido en buen rendimiento, revelando el grupo funcional original. Los grupos protectores hidroxilo incluyen pero no están limitados a éteres como metilo, metoxilmetilo (MOM), metiltiometilo (MTM), t-butiltiometilo, (fenildimetilsilil)metoximetilo (SMOM), benciloximetilo (BOM), p-metoxibenciloximetilo (PMBM), (4-metoxifenoxi)metilo (p-AOM), t- butoximetilo, 4-penteniloximetilo (POM), siloximetilo, 2-metoxietoximetilo (MEM), 2,2,2-tricloroetoximetilo, bis(2-cloroetoxi)metilo, 2-(trimetilsilil)etoximetilo (SEMOR), tetrahidropiranilo (THP), alilo, 3-bromotetrahidropiranilo, tetrahidrotiopiranilo, 1-metoxiciclohexilo, benciloxi-2-fluoroetilo, 2,2,2-tricloroetilo, 2-trimetilsililetilo, 2-(fenilselenil)etilo, t-butilo, alilo, p-clorofenilo, p- metoxifenilo, 2,4-dinitrofenilo, bencilo, p-metoxibencilo, 3,4-dimetoxibencilo, o-nitrobencilo, p-nitrobencilo, p- halobencilo, 2,6-diclorobencilo, trimetilsililo (TMS), trietilsililo (TES), trii sopropilsililo (TIPS), t-butildimetilsililo (TBDMS), t-butildifenilsililo (TBDPS), tribencilsililo, ésteres como formiato, benzoilormiato, acetato, cloroacetato, dicloroacetato, tricloroacetato, trifluoroacetato, metoxiacetato, trifenilmetoxiacetato, fenoxiacetato, p- clorofenoxiacetato, 3-fenilpropionato, 4-oxopentanoato (levulinato), 4,4- (etilenditio)pentanoato (levulinoilditioacetal), pivaloato, adamantoato, crotonato, 4-metoxcrotonato, benzoato, p-fenilbenzoato, 2,4,6-trimetilbenzoato (mesitoato), y carbonatos como alquil metil carbonato, 9-fluorenilmetil carbonato (Fmoc), alquil etil carbonato, alquil 2,2,2- tricloroetil carbonato (Troc), 2-(trimetilsilil)etil carbonato (TMSEC), 2-(fenilsulfonil)etil carbonato (Psec), 2- (trifenilfosfonio)etil carbonato (Peoc), alquil isobutil carbonato. En una realización, el grupo protector es etoxietil éter; en otra realización, el grupo protector es alil éter.

La eliminación de los grupos protectores del poliéter lineal protegido Po para generar el polímero desprotegido Pd se logra usando métodos complementarios a la elección del grupo protector P; tales métodos son familiares a los expertos en la técnica. En una realización, el grupo hidroxilo primario del monómero de éter cíclico se protege como el 1 -etoxietil éter; la escisión de este grupo protector para generar el polímero desprotegido se logra usando condiciones ácidas acuosas como ácido acético acuoso, ácido clorhídrico acuoso, o resina de intercambio iónico ácida. En otra realización, el grupo hidroxilo primario del monómero de éter cíclico está protegido como un alil éter; la escisión de este grupo protector para generar el polímero desprotegido se logra por isomerización del alil éter al vinil éter por tratamiento de alcóxido de potasio seguido por tratamiento con ácido acuoso, la isomerización usando catalizadores de metales de transición seguido por hidrólisis ácida, o eliminación directa usando catalizadores de paladio (0) en un secuestrante nucleófilo.

La polimerización por apertura de anillo aniónica del monómero M ilustrada en la FORMULA VI se inicia por una sal de alcóxido I. Ejemplos de alcóxidos adecuados para el inicio de la polimerización por apertura de anillo de monómeros de éter cíclico incluyen, pero no están limitados a las sales de potasio de alcoholes de hidrocarburo C3 a C30 lineales, polietilenglicol metil éter y polisiloxanos terminados en carbinol. En una realización, el iniciador para la polimerización por apertura de anillo aniónica es la sal de potasio del octadecanol. Otra realización de la presente invención hace uso de un iniciador multifuncional incluyendo, pero no limitado a, polioxialquilenos como polietilenglicol, polipropilenglicol o poli(tetrametilenéter) glicol; poliésteres como poli(etilenadipato), poli(etilenosuccinato); copolímeros que tienen funcionalidad tanto de oxialquileno como de éster en la estructura principal como poli[di(etilenglicol)]adipato; y alcoholes de bajo peso molecular como 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol o neopentilglicol.

Dependiendo de los grupos funcionales colgantes del poliéter, los cromóforos pueden unirse covalentemente con la estructura principal del polímero usando una variedad de métodos conocidos por los expertos en la técnica. Los métodos siguientes son ilustrativos, y no representan una lista exhaustiva de los medios posibles para unir un cromóforo UV con la estructura principal del polímero. En el caso de polímeros con grupos hidroxilo libres (como se representa por la estructura Pd en la FORMULA VI) un cromóforo UV que contiene un grupo carboxilato puede unirse covalentemente al polímero usando una variedad de método familiares para los expertos en la técnica. Pueden usarse reactivos de condensación para formar enlaces covalentes entre cromóforos UV con ácidos carboxílicos y grupos hidroxilo en polímeros que generan enlaces de éster; en una realización, el reactivo de condensación es clorhidrato de W-(3-dimetilaminopropil)-W-etilcarbodiimida. El ácido carboxílico del cromóforo UV puede unirse también con grupos hidroxilo en el polímero mediante enlaces de éster usando catalizadores de metales de transición; en una realización, el catalizador es etilhexanoato de estaño (II). El cromóforo UV puede también unirse al polímero convirtiendo el ácido carboxílico del cromóforo UV al cloruro de ácido correspondiente; el cloruro de ácido reacciona con grupo hidroxilo en el polímero funcional formando enlaces de éster; en una realización, esta conversión al cloruro de ácido se realiza usando un cloruro de tionilo. El ácido carboxílico de cromóforo UV puede convertirse también al isocianato mediante transposición de Curtius de una azida de ácido intermedio; el isocianato de cromóforo reacciona con grupos hidroxilo en el polímero funcional formando enlaces de uretano. En otra realización, el ácido carboxílico en el cromóforo UV puede convertirse en un éster, y unirse al grupo hidroxilo en la estructura principal por transesterificación. Esto puede lograrse por conversión del ácido carboxílico a un éster con un alcohol de ebullición baja como metanol; la transesterificación se realiza haciendo reaccionar el éster de cromóforo con el polímero que contiene grupos hidroxilo de cadena lateral usando un catalizador de ácido, por ejemplo, ácido paratolueno sulfónico.

También en el caso de poliéteres con grupos hidroxilo libres un cromóforo UV que contiene un grupo hidroxilo puede unirse covalentemente con el poliéter usando una variedad de métodos familiares para los expertos

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en la técnica. En una realización, el grupo hidroxilo en el cromóforo UV puede activarse para el desplazamiento nucleófilo usando un reactivo como cloruro de metanosulfonilo o cloruro de p-toluenosulfonilo; los grupos hidroxilo en la estructura principal son entonces capaces de desplazar el mesilto o tosilato resultantes bajo condiciones básicas para generar un enlace de éter entre el polímero y el cromóforo UV. En otra realización, el grupo hidroxilo en el cromóforo UV puede convertirse al cloroformiato usando un reactivo como fosgeno, difosgeno o trifosgeno; el cloroformiato de cromóforo UV resultante puede reaccionar con grupos hidroxilo en la estructura principal del polímero para generar un enlace de carbonato entre el polímero y el cromóforo UV. En el caso de polímeros con grupos hidroxilo libres (como se representa por la estructura Pd en la FORMULA VI) un cromóforo UV que contiene un grupo amina puede unirse covalentemente al polímero usando una variedad de métodos familiares para los expertos en la técnica. En una realización, los grupos hidroxilo en el polímero pueden convertirse a los cloroformiatos correspondientes usando un reactivo como fosgeno, difosgeno o trifosgeno; el cromóforo UV funcionalizado con amina puede entonces hacerse reaccionar con los cloroformiatos del polímero generando un enlace de carbamato entre el cromóforo UV y el poliéter.

En otra realización, algunos de los grupos hidroxilo en la estructura principal del poliéter absorbente de UV lineal permanecen después de que los cromóforos UC con funcionalidad de ácido, cloruro de ácido, o isocianato se hayan unido. Estos grupos hidroxilo no reaccionados pueden usarse para unir otros grupos laterales monofuncionales para mejorar las propiedades físicas y químicas del polímero. Ejemplos de grupos funcionales reactivos de hidroxilo incluyen, pero no están limitados a, cloruros de ácido e isocianatos. Ejemplos específicos de grupos laterales funcionales reactivos de hidroxilo incluyen cloruro de palmitoilo e isocianato de estearilo. Otros ejemplos de grupos que pueden ser colgantes de polímeros que son sitios para la unión covalente de cromóforos UV incluyen, pero no están limitados a, alquenos conjugados, aminas y ácidos carboxílicos.

En otra realización, la estructura principal del poliéter es un poliglicerol con grupos hidroxilo colgantes o grupos hidrófobos, como un poligliceril éster, por ejemplo, monoestearato de decaglicerilo vendido bajo el nombre comercial POLYALDO 10-1-S por Lonza en Allendale, NJ o monoestearato de tetradecaglicerilo vendido bajo el nombre comercial POLYALDO 14-1-S por Lonza en Allendale, NJ. Los grupos hidroxilo colgantes pueden hacerse reaccionar con un cromóforo UV que contiene un grupo funcional complementario como se describe anteriormente para obtener un poliéter absorbente de UV. En esta realización, la composición de polímero será, por ejemplo, el producto de la reacción de un poliglicerol éster y un cromóforo UV que tenga un grupo funcional adecuado para la unión covalente a dicho poliglicerol éster. Los grupos funcionales adecuados en el cromóforo UV incluyen carboxilatos, isocianatos, entre otros grupos funcionales tratados anteriormente. La composición de polímero resultante puede incluir un poliéter absorbente de UV lineal que tiene la unidad de repetición mostrada en la FORMULA IIB. La composición de polímero resultante puede incluir además también alguno no lineal (por ejemplo, componentes cíclicos), dependiendo del porcentaje de material lineal presente en el poliglicerol.

Como se describe anteriormente, la síntesis de composiciones de polímero adecuadas que contienen los poliéteres absorbentes de UV podría lograrse también mediante la polimerización de cromóforos UV modificados covalentemente con grupos éter cíclicos (polimerización directa). Esto se ilustra en la FORMULA VII, donde Y representa un cromóforo UV, y o es una característica del tamaño del anillo del monómero de éter cíclico.

imagen11

Polimerización

Y = Cromóforo absorbente de UVR

FORMULA VIL POLIMERIZACION DIRECTA DE CROMOFORO UV

UNIDO COVALENTEMENTE A ETER CICLICO

Las composiciones de polímero descritas en la presente son útiles en aplicaciones donde se desea la absorción de UV. Por ejemplo, la composición de polímero puede ser útil para combinar con un portador cosméticamente aceptable adecuado para aplicaciones cosméticas o combinar la composición de polímero con otros materiales para reducir la degradación por Uv de los materiales (es decir, mezclando en fundido el material con la composición de polímero o recubriendo el material con el polímero absorbente de UV). La incorporación de poliéteres absorbentes de UV en tales composiciones de la presente invención puede proporcionar SPF mejora (principalmente absorbancia UVB), PFA mejorada (principalmente absorbancia UVA) o mejora de ambas. El portador tópico cosméticamente aceptable es adecuado para la aplicación tópica a la piel humana y puede incluir, por ejemplo, uno o más vehículos como agua, etanol, isopropanol, emolientes, humectantes y/o uno o más surfactantes/emulsionantes, fragancias, conservantes, polímeros resistentes al agua e ingredientes similares comúnmente usados en formulaciones cosméticas. Como tal, la composición de polímero puede formularse usando ingredientes conocidos en la técnica en un espray, loción, gel, barra, u otras formas de producto. De manera similar,

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de acuerdo con ciertas realizaciones, uno puede proteger la piel humana de la radiación UV aplicando tópicamente una composición que comprende la composición de polímero que contiene el poliéter absorbente de UV.

De acuerdo con ciertas realizaciones, el agente de protección solar presente en las composiciones tópicas de la presente invención puede consistir de, o consistir esencialmente de, el poliéter absorbente de UV, como se define en la presente. De acuerdo con ciertas otras realizaciones, el agente de protección solar puede incluir polímeros absorbentes de UV adicionales, distintos de los poliéteres absorbentes de UV, como se define en la presente, y/o partículas de dispersión de luz, no absorbentes de UV. Polímeros absorbentes de UV adicionales son moléculas que pueden representarse como teniendo una o más unidades estructurales que se repiten periódicamente, por ejemplo, por lo menos dos veces, para generar la molécula, y pueden ser poliéteres absorbentes de Uv, distintos de los definidos y reivindicados en esta especificación. En ciertas realizaciones, las composiciones pueden estar sustancialmente libres de polímeros absorbentes de UV distintos de los poliéteres absorbentes de UV. En otras realizaciones más, las composiciones pueden estar sustancialmente libres de tanto polímeros absorbentes de UV distintos de los poliéteres absorbentes de UV como agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos (descritos a continuación).

Los polímeros absorbentes de UV adicionales pueden tener un peso molecular de más de aproximadamente 1500. Ejemplos de polímeros absorbentes de UV adicionales adecuados incluyen silicona de bencilideno malonato, incluyendo los descritos en la Patente U.S. 6.1939.959 de Bernasconi et al. Un bencilideno malonato particularmente adecuado incluye "Parsol SLX," disponible comercialmente de DSM (Royal DSM N.V.) de Heerlen, Países Bajos. Otros polímeros absorbentes de UV adicionales adecuados se divulgan en las US 6.962.692; US 6.899.866; y/o US 6.800.274; incluyendo ácido hexanodioico, polímero con éster de 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 3-[(2-ciano-1-oxo-3,3-difenil-2-propenil)oxi]-2,2-dimetilpropil 2-octildodecilo; vendidos bajo el nombre comercial "POLYCRYLENE", comercialmente disponible de HallStar Company de Chicago, Illinois. Cuando se utilizan, tales polímeros absorbentes de UV adicionales pueden usarse a concentraciones de aproximadamente el 1% o más, por ejemplo aproximadamente el 3% o más.

Las partículas de dispersión de luz, no absorbentes de UV no absorben en el espectro de UV, pero pueden mejorar el SPF dispersando la radiación UV incidente. Ejemplos de partículas de dispersión de luz, no absorbentes de UV incluyen partículas sólidas que tienen una dimensión, por ejemplo diámetro medio, de aproximadamente 0,1 micra a aproximadamente 10 micras. En ciertas realizaciones, la partícula de dispersión de luz, no absorbente de UV es una partícula hueca que comprende, o consiste esencialmente de, un polímero orgánico o un vidrio. Los polímeros orgánicos adecuados incluyen polímeros acrílicos, incluyendo copolímeros acrílicos/de estireno, como los conocidos como SUNSPHERES, que están comercialmente disponibles de Dow Chemical de Midland, Michigan. Los vidrios adecuados incluyen vidrios de borosilicato como los descritos en la Solicitud de Patente de Estados Unidos publicada US20050036961A1, titulada, "AESTHETICALLY AND SPF IMPROVED UV-SUNSCREENS COMPRISING GLASS MICROSPHERES".

COMPOSICION TOPICA

En una realización, se proporciona una composición adecuada para uso tópico/cosmético para la aplicación al cuerpo humano, por ejemplo superficies queratinaceas como la piel, pelo, labios, o uñas, y especialmente la piel. La composición incluye la composición de polímero que comprende el uno o más poliéteres absorbentes de UV lineales que comprenden un cromóforo UV químicamente enlazado.

Como se ha tratado anteriormente, la concentración del poliéter absorbente de radiación ultravioleta en la composición tópica puede ser suficiente para proporcionar un SPF de aproximadamente 10 o más, particularmente en ausencia o ausencia sustancial de polímeros absorbentes de UV adicionales o agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos como se describe en la presente. Por consiguiente, la concentración del poliéter absorbente de radiación ultravioleta puede variar de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 50%, como de aproximadamente el 7% a aproximadamente el 40%, como de aproximadamente el 10% a aproximadamente el 25% de la composición. En ciertas realizaciones, la concentración de poliéter absorbente de UV es de aproximadamente el 10% o más, como de aproximadamente el 15% o más, como aproximadamente del 25% o más de la composición. De acuerdo con ciertas realizaciones donde el agente de protección solar consiste esencialmente del poliéter absorbente de UV, la concentración del poliéter absorbente de UV puede ser de aproximadamente el 15% o más.

La concentración de partículas de dispersión de luz no absorbentes de UV, si las hay, puede ser de aproximadamente el 1% o más, como de aproximadamente el 1% a aproximadamente el 10%, como de aproximadamente el 2% a aproximadamente el 5%. En ciertas realizaciones donde el agente de protección solar de UV incluye además un agente de protección solar no absorbente de UV en cantidades como se ha tratado anteriormente, composiciones de la presente invención pueden tener un SPF de aproximadamente 20 o más.

Las composiciones de la presente invención, de acuerdo con ciertas realizaciones, pueden estar sustancialmente libres de agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos. Por "sustancialmente libre de agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos", se entiende que, en esta realización, las

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composiciones no contienen agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos en una cantidad efectiva para proporcionar las composiciones con un SPF de más de 2 en ausencia del poliéter absorbente de UV, como se determina mediante el método in vitro descrito en la presente a continuación. Por ejemplo, las composiciones de la invención contendrán aproximadamente el 1 % o menos, o aproximadamente el 0,5% o menos, de tales agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos. Un ejemplo de agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos de los que la composición está sustancialmente libre puede caracterizarse típicamente como "orgánico" (incluye predominantemente o sólo átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) y no tiene unidad de repetición definible y tiene típicamente pesos moleculares que son de aproximadamente 600 daltons o menos, como de aproximadamente 500 daltons o menos, como menos de 400 daltons. Ejemplos de tales compuestos, algunas veces referidos como "absorbentes de UV orgánicos, monoméricos" incluyen, pero no están limitados a, derivados de alcanfor como 4-metil bencilideno alcanfor, metosulfato de alcanfor benzalconio y ácido tereftallideno dicampor sulfónico; derivados de salicilato como salicilato de octilo, salicilato de trolamina y homosalato; derivados de ácido sulfónico como ácido fenilbencimidazol sulfónico; derivados de benzona como dioxibenzona, sulisobenzona y oxibenzona; derivados de ácido benzoico como ácido aminobenzoico y ácido octildimetil para-amino benzoico; octocrileno y otros p,p-difenilacrilatos; dioctil butamido triazona; octil triazona; butil metoxidibenzoil metano; drometrizole trisiloxano; y antranilato de metilo.

Otros agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos de los que la composición puede estar sustancialmente libre incluyen partículas absorbentes de ultravioletas, como ciertos óxidos inorgánicos, incluyendo dióxido de titanio, óxido de zinc y ciertos otros óxidos de metales de transición. Tales partículas de protección ultravioleta son típicamente partículas sólidas que tienen un diámetro de aproximadamente 0,1 micras a aproximadamente 10 micras.

Los composiciones de la presente invención pueden usarse para una variedad de usos cosméticos, especialmente para la protección de la piel de radiación UV. Las composiciones, por lo tanto, pueden hacerse en una amplia variedad de formas de administración. Estas forman incluyen, pero no están limitadas a, suspensiones, dispersiones, soluciones, o recubrimientos en sustratos solubles en agua o insolubles en agua (por ejemplo, sustratos como polvos, fibras o películas orgánicos o inorgánicos). Las formas de producto adecuadas incluyen lociones, cremas, geles, barras, espráis, pomadas, mousses, y compactos/polvos. La composición puede emplearse para varios usos finales, como protecciones solares de recreación o uso diario, hidratantes, cosméticos/maquillaje, limpiadores/tónicos, productos anti envejecimiento, o combinaciones de los mismos. Las composiciones de la presente invención pueden prepararse usando metodología que es bien conocida por el experto en la técnica en el campo de la formulación cosmética.

Las composiciones de la presente invención incluyen una fase acuosa continua en la que una fase oleosa discontinua que incluye el poliéter absorbente de UV se distribuye homogéneamente. En ciertas realizaciones, el poliéter absorbente de UV se disuelve, en oposición a ser dispersado o suspendido, dentro de la fase oleosa. La fase oleosa puede, a su vez, estabilizarse dentro de la fase acuosa. La fase oleosa puede ser tal que si está presente en gotitas o unidades discretas que tienen un diámetro medio de aproximadamente una micra a aproximadamente 1000 micras, como de aproximadamente 1 micra a aproximadamente 100 micras.

Las concentraciones relativas de la fase acuosa y la fase oleosa pueden variarse. En ciertas realizaciones el porcentaje por peso de la fase acuosa es de aproximadamente el 10% a aproximadamente el 90%, como de aproximadamente el 40% a aproximadamente el 80%, como de aproximadamente el 50% a aproximadamente el 80%; en done el equilibrio es la fase oleosa.

El porcentaje de agua incluido en las composiciones puede variar de aproximadamente el 20% a aproximadamente el 90%, como de aproximadamente el 20% a aproximadamente el 80%, como de aproximadamente el 30% a aproximadamente el 70%, como de aproximadamente el 51% a aproximadamente el 80%, como de aproximadamente el 51% a aproximadamente el 70%, como de aproximadamente el 51% a aproximadamente el 60%.

PORTADOR TOPICO

El uno o más polímeros absorbentes de UV en la composición pueden combinarse con un "portador tópico cosméticamente aceptable", es decir, un portador para uso tópico que es capaz de tener los otros ingredientes dispersados o disueltos en el mismo, y que posee propiedades aceptables para volverlo seguro para usarlo tópicamente. Como tal, la composición puede incluir además cualquiera de varios ingredientes funcionales conocidos en el campo de la química cosmética, por ejemplo, emolientes (incluyendo aceites y ceras) así como otros ingredientes usados comúnmente en composiciones para el cuidado personal, como humectantes, espesantes, opacificantes, fragancias, tintes, solventes para el poliéter absorbente de UV, entre otros ingredientes funcionales. Ejemplos adecuados de solventes para el poliéter absorbente de UV incluyen dicaprilil carbonato disponible como CETIOL CC de Cognis Corporation de Ambler, Pennsylvania. Para proporcionar estética agradable, en ciertas realizaciones de la invención, la composición está sustancialmente libre de solventes volátiles y, en particular, alcoholes C1-C4 como etanol e isopropanol.

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Además, la composición puede estar esencialmente libre de ingredientes que volverían la composición inadecuada para uso tópico. Como tal, la composición puede estar esencialmente libre de solventes como solventes volátiles y, en particular, libre de solventes orgánicos volátiles como cetonas, xileno, tolueno, y similares.

EMULSIONANTES

Los inventores han descubierto sorprendentemente que pueden hacerse protecciones solares suaves, protectoras de UV que están sustancialmente libres de agentes de protección solar absorbentes de UV no poliméricos formando una emulsión de aceite en agua que comprende una composición de polímero que comprende un poliéter absorbente de UV y emulsionantes particulares en una proporción particular. Como tales, las composiciones de la presente invención incluyen uno o más emulsionantes de Aceite en Agua. Por "emulsionante de Aceite en Agua" se entiende cualquiera de una variedad de moléculas que son adecuadas para emulsionar gotitas de fase oleosa discretas en una fase acuosa continua. Por "emulsionantes de bajo peso molecular" se entiende emulsionantes que tienen un peso molecular de aproximadamente 2000 daltons o menos, como de aproximadamente 1000 daltons o menos. El emulsionante de Aceite en Agua puede ser capaz de disminuir la tensión superficial de agua desionizada pura a 45 dinas por centímetro cuando se añade a agua desionizada pura a una concentración de emulsionante de Aceite en Agua de 0,5% o menos a temperatura ambiente. Los emulsionantes de Aceite en Agua se caracterizan algunas veces como teniendo un equilibro hidrófilo-lipófilo (HLB) que es aproximadamente de 8 o más, como de aproximadamente 10 o más.

La composición incluye uno o más emulsionantes de aceite en agua aniónicos. Ejemplos de clases químicas adecuadas de emulsionantes aniónicos son alquilo, arilo, o alquilarilo, o versiones modificadas por acilo de las siguientes fracciones: sulfatos, sulfatos de éter, sulfatos de monogliceril éter, sulfonatos, sulfosuccinatos, éter sulfosuccinatos, sulfosuccinamatos, amidosulfosuccinatos, carboxilatos, amidoetercarboxilatos, succinatos, sarcosinatos, aminoácidos, tauratos, sulfoacetatos y fosfatos. Los emulsionantes aniónicos notables con ésteres de fosfatos, como sales de cetil fosfato, como cetil fosfato de potasio. En ciertas realizaciones, la concentración de el uno o más emulsionantes de aceite en agua aniónicos es de aproximadamente el 1% a aproximadamente el 10%, como de aproximadamente el 2% a aproximadamente el 8%, de aproximadamente el 3% a aproximadamente el 8%, como de aproximadamente el 4,5% a aproximadamente el 8%.

La composición también incluye un co-emulsionante no iónico que tiene un grupo funcional alcohol. La concentración del co-emulsionante no iónico que tiene un grupo funcional alcohol puede variar de aproximadamente el 0,25% a aproximadamente el 10%, como de aproximadamente el 0,5% a aproximadamente el 8%, como de aproximadamente el 1% a aproximadamente el 8%. La concentración de emulsionantes aniónicos y co-emulsionante no iónico puede estar presente en una proporción de peso de emulsionantes aniónicos a co-emulsionantes no iónicos que es aproximadamente 12 o menos, como de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 12, como de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 12, como de aproximadamente 1 a aproximadamente 12.

Ejemplos de clases químicas adecuadas de emulsionantes no iónicos que tienen un grupo funcional alcohol son alcoholes grasos, como carios alcoholes saturados o insaturados, lineales o ramificados, C7-C22 no etoxilados, como los que tienen un único grupo -OH. El alcohol graso puede derivarse de aceites vegetales o animales y grasas que tienen por lo menos una cadena que comprende hidrocarburos colgante. Ejemplos de alcoholes grasos no ramificados incluyen alcohol cetílico y alcohol estearílico. Los alcoholes grasos ramificados adecuados pueden comprender una o más ramificaciones en la estructura principal de carbono de la molécula. Un ejemplo de un alcohol graso ramificado adeucado es el alcohol isoestearílico. Otros alcoholes grasos ramificados adecuados incluyen alcoholes grasos mono-ramificados, por ejemplo, ISALCHEM 123, disponible de Sasol Chemical Co de Bad Homburg, Alemania.

En ciertas realizaciones, el emulsionante de aceite en agua aniónico y los emulsionantes no iónicos que tienen un grupo funcional alcohol tienen una longitud de cadena de carbono similar. Por ejemplo, la diferencia en la longitud de la cadena de carbono entre el emulsionante de aceite en agua aniónico y el emulsionante no iónico puede ser de 2 o menos. En ciertas realizaciones las longitudes de las cadenas de carbono son las mismas que la otra.

En ciertas realizaciones, además del emulsionante(s) tratado anteriormente, la composición incluye un emulsionante anfótero, y/o un emulsionante polimérico. Ejemplos de clases químicas adecuadas de emulsionantes anfóteros incluyen alquilbetaínas, amidoalquilbetaínas, alquilanfoacetatos; amidoalquil sultaínas; anfofosfatos; imidazolinas fosforiladas; carboxialquil alquil poliaminas; alquilimino-dipropionatos; alquilamfoglicinatos (mono o di); alquilafoproprionatos; ácidos N-alquil p-aminopropriónicos; y alquilpoliamino carboxilatos. Ejemplos de clases químicas adecuadas de emulsionantes poliméricos incluyen copolímeros basados en ácido acrilamidoalquil sulfónico como Aristoflex® AVC y Aristoflex® HMB por Clariant Corporation; y Granthix APP por Grant Industries, Inc. En ciertas realizaciones la composición está esencialmente libre de emulsionantes catiónicos, como alquilo cuaternario, bencilo cuaternario, éster cuaternario, etoxilado cuaternario y alquilaminas.

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Polímeros Formadores de Películas

En ciertas realizaciones de la invención, las composiciones de la presente invención incluyen un polímero formador de películas. Por "polímero formador de películas", se entiende un polímero que cuando se disuelve, emulsiona o dispersa en uno o más diluyentes, permite que se forme una película continua o semi-continua cuando se esparce con un vehículo líquido sobre vidrio liso, y se permite que el vehículo líquido evapore. Como tal, el polímero debería secarse sobre el cristal de una manera en la que sobre el área en el que se esparce debe ser predominantemente continua, en lugar de formar una pluralidad de estructuras tipo isla, discretas. Generalmente, las películas formadas aplicando las composiciones sobre la piel de acuerdo con las realizaciones de la invención descritas en la presente, son de menos de, de media, aproximadamente 100 micras de grosor, como menos de aproximadamente 50 micras.

Al contrario que los polímeros absorbentes de UV poliméricos, los polímeros formadores de películas generalmente no absorben la radiación ultravioleta y por lo tanto no cumplen los requisitos para polímeros absorbentes de UV. Los polímeros formadores de películas pueden ser útiles en las composiciones de la presente invención ya que pueden mejorar la protección UV (UV-A, UV-B o ambas) de la composición y/o mejorar la impermeabilización o resistencia al agua de la composición.

Los polímero formadores de películas adecuados incluyen polímeros naturales como polisacáridos o proteínas y polímeros sintéticos como poliésteres, poliacrílicos, poliuretanos, polímeros de vinilo, polisulfonatos, poliureas, polioxazolinas, y similares. Ejemplos específicos de polímeros formadores de películas incluyen, por ejemplo copolímero de dilinoleilo/dimetilcarbonato de dímero hidrogenado, disponible de Cognis Corporation de Ambler, Pennsylvania como COSMEDIA DC; copolímero de vinilpirrolidona y una a-olefina de cadena larga, como las disponibles comercialmente de ISP Specialty Chemicals de Wayne, New Jersey como GANEX V220; copolímeros de vinilpirrolidona/tricontanilo disponibles como GANEX WP660 también de ISP; poliésteres dispersables en agua, incluyendo sulfopoliésteres como los disponibles comercialmente de Eastman Chemical como EASTMAN AQ 38S. La cantidad de polímero formador de películas presente en la composición puede ser de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 5%, o de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 3%, o de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 2%.

En ciertas realizaciones, la composición incluye un emoliente usado para la prevención o alivio de la sequedad y para la protección de la piel, así como la solubilización de poliéter absorbente de UV. Los emolientes adecuados incluyen aceites minerales, petrolato, aceites vegetales (por ejemplo, triglicéridos como triglicérido caprílico/cáprico), ceras y otras mezclas de ésteres grasos, incluyendo pero no limitado a ésteres de glicerol (por ejemplo palmitato de isopropilo, miristato de isopropilo) y aceites de silicona como dimeticona. En ciertas realizaciones, las mezclas de triglicéridos (por ejemplo, triglicéridos caprílicos/cápricos) y ésteres de glicoles (por ejemplo, miristato de isopropilo) pueden usarse para solubilizar los poliéteres absorbentes de UV.

En ciertas realizaciones, la composición incluye un pigmento adecuado para proporcionar color o poder de cobertura. El pigmento puede ser uno adecuado para su uso en un producto cosmético de color, incluyendo composiciones para la aplicación al cabello, uñas y/o la piel, especialmente la cara. Las composiciones cosméticas de color incluyen, pero no están limitadas a, bases, correctores, imprimaciones, colorete, rímel, sombra de ojos, delineador de ojos, lápiz labial, esmalte de uñas y cremas hidratantes tintadas.

El pigmento adecuado para proporcionar color o poder de cobertura puede estar compuesto de óxidos de hierro, incluyendo colores de óxidos de hierro rojo y amarillo, dióxido de titanio, ultramar y de cromo o hidróxido de cromo, y mezclas de los mismos. El pigmento puede ser un pigmento laca, por ejemplo un tinte orgánico como colorantes azoicos, indigoides, de trifenilmetano, antraquinona y xantina que están diseñados como azules, marrones, verdes, naranjas, rojos, amarillos, etc. D&C y FD&C, precipitados sobre aglutinantes inertes como sales insolubles. Ejemplos de pigmentos lacas incluyen Rojo #6, Rojo #7, Amarillo #5 y Azul #1. El pigmento puede ser un pigmento de interferencia. Ejemplos de pigmentos de interferencia incluyen los que contienen sustratos de mica, sustratos de oxicloruro de bismuto y sustratos de sílice, por ejemplo pigmentos de mica/ oxicloruro de bismuto /óxido de hierro disponibles comercialmente como pigmentos ChrOmALITE (BASF), dióxido de titanio y/o óxidos de hierro recubiertos sobre mica como los pigmentos FLAMENCO comercialmente disponibles (BASF), pigmentos de mica/ dióxido de titanio /oxido de hierro incluyendo los pigmentos comercialmente disponibles KTZ (Kobo products), pigmentos perla CELLINI (BASF), y pigmentos que contienen borosilicato como los pigmentos REFLECKS (BASF).

Las composiciones de la presente invención pueden comprender además uno o más de otros agentes cosméticamente activos. Un "agente cosméticamente activo" es un compuesto que tiene un efecto cosmético o terapéutico en la piel, por ejemplo, agentes para tratar arrugas, acné o para aclarar la piel. El agente cosméticamente activo estará típicamente presente en la composición de la invención en una cantidad de aproximadamente el 0,001% a aproximadamente el 20% por peso de la composición, por ejemplo de aproximadamente el 0,01% a aproximadamente el 10% como de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 5% por peso de la composición.

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En ciertas realizaciones la composición tiene un pH que es de aproximadamente 4.0 a aproximadamente 8.0, como de aproximadamente 5.5 a aproximadamente 7.0.

El factor de protección solar (SPF) puede probarse usando el siguiente METODO DE PRUEBA SPF IN- VITRO. Se midió la transmisión del valor inicial de una placa PMMA (sustrato) sin aplicación de cualquier material de prueba aplicado al mismo. Las muestras de prueba se prepararon proporcionando una muestra de polímero. También pueden probarse mezclas por este método. El polímero(s) puede probarse sin ningún aditivo adicional; con un sistema de solvente, o como una parte de una composición para el cuidado personal que puede incluir solvente y/o ingredientes adicionales.

Cada muestra se aplica separadamente a una placa PMMA (disponible de Helioscience, Marsella, Francia) usando una densidad de aplicación de aproximadamente 32 para un sustrato de 25 cm2, frotando en una capa delgada uniforme con el dedo del operario, y permitiendo que seque. Se permite que las muestras sequen durante 15 minutos antes de la medición de la absorbancia usando analizador de transmisión UV Labsphere® UV-1000S o un analizador de transmisión UV Labsphere® UV-2000S calibrado (Labsphere, North Sutton, N.H., USA). Las mediciones de absorbancia se usaron para calcular los índices de SPF y pFa (factor de protección biológica en la base de UVA).

Los SPF y PFA pueden calcularse usando métodos conocidos en la técnica - ver ecuación (1) más abajo para el cálculo de SPF:

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donde:

E(A) = Espectro de acción del eritema

I(A) = Irradiación espectral recibida de la fuente de UV

A0(A) = Absorbancia monocromática media de la capa del producto de prueba antes de la exposición a UV dA = Paso de longitud de onda (1 nm)

Las composiciones de la presente invención tienen tendencias de irradiación bajas. La irradiación puede medirse usando, por ejemplo, la PRUEBA TEP MODIFICADA como se expone a continuación. Un valor TEP MODIFICADO inferior de una composición tiende a indicar menos irradiación asociada con la misma, en comparación con una composición que tiene un valor TEP MEDIFICADO más alto, tal composición tiende a provocar niveles más altos de irradiación.

Los solicitantes han reconocido que las composiciones de la presente invención tienen valores TEP MODIFICADOS bajos/irradiación más baja asociados con ellas. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, las composiciones tienen un valor TEP MODIFICADO, como se determina de acuerdo con la PRUEBA TEP MODIFICADA como se expone a continuación, de aproximadamente 0,45 o menos. En ciertas otras realizaciones, las composiciones muestran un valor TEP MODIFICADO de aproximadamente 0,40 o menos, como de aproximadamente 0,35 o menos, como de aproximadamente 0,30 o menos. En ciertas otras realizaciones, las composiciones muestran un valor TEP MODIFICADO de aproximadamente 0,27 o menos, como de aproximadamente 0,20 o menos.

Las composiciones de la presente invención pueden prepararse usando metodología de mezclado y combinación que es bien conocida por un experto en la técnica. En una realización de la invención, un método para hacer una composición de la presente invención incluye preparar una fase oleosa mezclando por lo menos el poliéter absorbente de UV con ingredientes solubles en aceite o miscibles en aceite opcionales; y preparando una fase acuosa, mezclando agua e ingredientes solubles en agua o miscibles en agua opcionales. La fase oleosa y la fase acuosa pueden luego mezclarse de una manera suficiente para dispersar homogéneamente la fase oleosa en la fase acuosa de tal manera que la fase acuosa sea continua y la fase oleosa discontinua.

Las composiciones de la presente invención pueden usarse administrando tópicamente a un mamífero, por ejemplo, por la colocación directa, el frotamiento o el esparcimiento de la composición sobre la piel o el cabello de un ser humano.

La siguiente PRUEBA DE TEP MODIFICADA se usa en los presentes métodos y en los siguientes Ejemplos. En particular como se describe anteriormente, la PRUEBA DE TEP MODIFICADA se usa para determinar

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cuándo una composición tiene irritación reducida de acuerdo con la presente invención. PRUEBA TEP MODIFICADA:

La PRUEBA TEP MODIFICADA está diseñada para evaluar la capacidad de un material de prueba de interrumpir la barrera de permeabilidad formada por una monocapa confluente de células de riñón canino Madin- Darby (MDCK). Se usan células MDCK cultivadas hasta la confluencia en filtros porosos para evaluar la permeabilidad trans-epitelial, como se determina por la filtración de de colorante de fluoresceína a través de la monocapa. La barrera de permeabilidad de MDCK es un modelo para las capas más exteriores del epitelio corneal y este sistema puede considerarse por lo tanto que refleja cambios tempranos en el desarrollo de la irritación del ojo in vivo.

El siguiente equipamiento es adecuado para la PRUEBA TEP MODIFICADA: sistema de manejo líquido Packard Multiprobe 104; BioTek Washer, modelo número ELx405; y lector de microplacas BioTek Powerwave XS con un filtro de 490 nm. Los utensilios de laboratorio desechables incluyen: placa de cultivo celular de 24 pocillos Corning Support Transwell con membrana microporosa, N° de Catálogo 29445-100 o 29444-580, MFG. N° 3397; Placa de Cultivo de Tejido de 24 pocillos Corning Receiver, N° de Catálogo 29444-100, MFG. N° 3527; puntas de 200 |jl desechables N° de Catálogo 82003-196; combitips plus de 5 ml Eppendorf N° de Catálogo 21516-152; Cloruro de Sodio al 0,9% (p/v) Acuoso N° de Catálogo RC72105; y tubos de centrífuga de polipropileno de 15 ml estériles. Los reactivos suministrados por Life Technologies incluyen: Solución salina equilibrada de Hank (10x) sin Rojo de Fenol N° de Catálogo 14065056 y Solución de Bicarbonato de Sodio, 7,5% N° de Catálogo 25080094, Medio Esencial Mínimo (MEM) (1x), N° de Catálogo 11095072, Suero Bovino Fetal, HI No. de Catálogo 10082147, Antibiótico Antimicótico 100x N° de Catálogo 15240096, L- Glutamina 200mM (100x) N° de Catálogo 25030081, Fluoresceína Sódica, Sigma N° de Catálogo F-6377 se proporciona por Sigma/Aldrich.

Se mantiene una línea celular, ATCC CCL 34 MDCK (NBL-2) (Riñón: Canis familiaris), de acuerdo con las recomendaciones de ATCC (Manassas, Virginia). Los cultivos celulares se recolectaron por tripsinización y se sembraron en placas Support Transwell24 que contenían MEM completo, 48 horas antes de la prueba a una concentración de 5x105 células por ml. Se prepararon los reactivos: (1) 1X Tampón HBSS combinando 200 ml de Solución Salina Equilibrada de Hank (HBSS) (10x) sin rojo de fenol con 9,3 ml de Bicarbonato Sódico e incrementando el volumen a 2000 ml con agua destilada. El pH debería estar en el intervalo de 6,8-7,2 y la solución debería calentarse a 37C; (2) una solución estándar de 200 ug/ml de fluoresceína de sodio en Tampón HBSS; (3) se prepara Medio Esencial Mínimo (MEM) Completo combinando 100 ml de Suero Bovino Fetal, 10 ml de Antibiótico Antimicótico 100x, y 10 ml de L-Glutamina 200 mM (100x) con 1000 ml de MEM (1x).

La permeabilidad de la membrana se confirma incluyendo un Control No Celular que se ejecuta con cada día de prueba. Las composiciones de prueba de protección solar se evalúan a fuerza completa.

Los insertos se lavan para eliminar el medio celular. Una placa de cultivo celular de 24 pocillos, Corning N° de Catálogo 29445-100, que contenía un monocapa confluente de células MDCK se elimina de la incubadora. Cada placa de cultivo celular de 24 pocillos incluye un inserto que mantiene un pocillo interior con una superficie de crecimiento celular de membrana microporosa suspendida en un pocillo inferior. El inserto que contiene los cultivos celulares se lava 5X (BioTek Washer) con HBSS caliente para eliminar el medio de cultivo y el suero. La parte inferior de la placa de cultivo celular de 24 pocillos se lava con HBSS caliente 3X y en el último lavado se dispensa 1 ml de HBSS en cada pocillo inferior.

Se usaron cuatro pocillos en la placa de 24 pocillos por composición de prueba de protección solar, de tal manera que una placa de 24 pocillos individual puede usarse para probar hasta 6 composiciones de prueba de protección solar. Las composiciones de prueba de protección solar se añaden directamente al pocillo del inserto. Neto (100%), 200 jl por pocillo de inserto. La placa de cultivo celular de 24 pocillos se devuelve luego a la incubadora para un período de incubación de 1 hora.

Tras la finalización del primer paso de incubación, la palca de cultivo celular de 24 pocillos se retira de la incubadora y se lava manualmente para eliminar la composicón de prueba. Se añaden aproximadamente 200 jl de HBSS a cada pocillo interior y se permite que empapen durante aproximadamente 1 minuto. La composición de prueba y el HBSS se decantan luego de los pocillos individuales. Cualquier muestra residual se elimina inundando delicadamente los insertos con HBSS y decantando. Cuando el inserto está libre de composición de prueba residual, debe hacerse un lavado 10X (Bio Tek Washer) con HBSS caliente. Los pocillos inferiores se lavan con HBSS 3X caliente y en el último lavado se dispensa 1 ml de HBSS (tampón receptor) en cada pocillo inferior.

El inserto se vuelve a colocar en la placa inferior que contiene 1 ml de HBSS (tampón receptor), se añade fluoresceína de sodio a cada pocillo interior, 200 jl por pocillo, y la placa se devuelve a la incubadora durante un periodo de 45 minutos.

Tras la incubación de 45 minutos, la fluoresceína de sodio que contiene la primera placa se retira de la

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incubadora, el inserto superior se retira, y la cantidad de colorante que se ha filtrado en el tampón receptor en el pocilio inferior se determina mediante el lector de microplacas Powerwave XS. La fluorescencia se lee espectrofotométricamente a 490 nm. Los datos se imprimen y registran.

El inserto se coloca luego en una placa inferior de 24 pocillos vacía, temporal en el Bio Tek Washer para un lavado con 10X HBSS. Se tiene cuidado de asegurarse que la fluoresceína de sodio se ha lavado y que no hay fluoresceína residual en los pocillos superiores (interiores) o inferiores.

El inserto lavado se coloca en una placa de cultivo celular receptora de 24 pocillos nueva, Corning N° de Catálogo 29445-100. Tanto los pocillos interiores del inserto como la placa inferior reciben medio esencial mínimo (MEM) completo, Life Technologies, N° de Catálogo 11095072. Se añade aproximadamente 1 ml de MEM completo a los pocillos inferiores y se añaden 200 pl a los pocillos interiores. La placa de cultivo celular de 24 pocillos se incuba luego durante 3 horas.

Tras la incubación de 3 horas se retira la placa de cultivo de 24 pocillos de la incubadora. El inserto que contiene los cultivos celulares se lava 5X (BioTek Washer) con HBSS caliente para eliminar el medio de cultivo y el suero. La placa inferior se lava con HBSS caliente 3X en el último lavado se dispensa 1 ml de HBSS en cada pocillo inferior (tampón receptor).

Se añade fluoresceína de sodio a cada pocillo del inserto interior, 200 pl por pocillo, y la placa se reensambla y se devuelve a la incubadora durante un periodo de 45 minutos.

Tras la incubación de 45 minutos, la placa que contiene la fluoresceína de sodio se retira de la incubadora, el inserto se retira y descarta, y se determina la cantidad de colorante que se ha filtrado en el pocillo inferior mediante el lector de microplacas Powerwave XS. La fluorescencia se lee espectrofotométricamente a 490 nm. Los datos se imprimen y registran.

El valor de la medición espectrofotométrica (filtración de fluoresceína) para cada una de las cuatro repeticiones de una composición de prueba de protección solar dada se usa para calcular un valor de filtración de fluoresceína medio para la composición de prueba de protección solar. También se calcula el valor de filtración de fluoresceína medio de los cuatro pocillos " de control no celular". La puntuación del TEP Modificado se calcula dividiendo el valor de filtración de fluoresceína medio de la composición de prueba de protección solar por la del control no celular

Detalles adicionales de la prueba TEP se describen en la siguiente publicación: Tchao, R. (1988) Trans- epithelial Permeability of Fluorescein In Vitro as an Assay to Determine Eye Irritants. Métodos alternativos en Toxicology 6, Progress in In Vitro Toxicology (ed. A.M. Goldberg), 271.

Los siguientes ejemplos son ilustrativos de los principios y puesta en práctica de esta invención, aunque no limitan la misma. Numerosas realizaciones adicionales dentro del alcance y espíritu de la invención serán aparentes para los expertos en la técnica una vez que tengan el beneficio de esta divulgación.

EJEMPLOS

EJEMPLOS 1-12: SINTESIS Y PRUEBAS SPF DE COMPOSICIONES DE POLIMEROS QUE COMPRENDEN LOS POLIETERES ABSORBENTES DE UV

Ejemplo 1. Síntesis de una forma protegida de glicidol.

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La síntesis del monómero de epóxido protegido 1 se realizó como se ilustra en la FORMULA VIII usando una variación de un procedimiento descrito en la bibliografía (Fitton, A. et. al. Synthesis 1987, 1987, 1140-1142). Se añadieron glicidol (53 ml, 0,80 moles) y etil vinil éter (230 ml, 2,40 moles; destilado inmediatamente antes de la reacción a un matraz de fondo redondo de 500 ml de 2 bocas que contiene una barra de agitación magnética. El matraz se equipó con un tabique y un adaptador de termómetro; se insertó un termómetro en el adaptador y se posicionó de tal manera que el bulbo se sumergió en el líquido. El matraz se sumergió en un baño de salmuera/hielo;

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la mezcla se agitó magnéticamente. Cuando la temperatura interna era 0° C, se añadió hidrato de ácido p-tolueno sulfónico (pTSAH2O, 1,43 g, 7,5 mmol) en porciones pequeñas mientras se agitaba vigorosamente. Con la adición de cada porción de pTSA, la temperatura de la solución aumentó marcadamente; la velocidad de adición fue lo suficientemente lenta para evitar que la temperatura de la solución aumentase por encima de 20° C. La porción final de pTSA se añadió ~5 horas después de la adición de la porción inicial, y no dio lugar a emisión de calor; la cromatografía de capa fina de la mezcla de reacción no reveló glicidol residual tras la adición de pTSA final. La mezcla de la reacción se transfirió a un embudo de decantación; se vertió NaHCO3 acuoso saturado (230 ml) en el embudo lentamente. Se agitó la mezcla, se permitió que las capas se separasen, y se eliminó la capa orgánica, se secó sobre sulfato de sodio, y se filtró a través de papel. La solución se concentró por evaporación rotatoria, luego se destiló al vacío (60° C de destilado a 8 torr) proporcionando el monómero de epóxido protegido 1 (79,38 g) como un aceite claro. El análisis NMR se realizó en un espectrómetro (1H) espectrómetro Varian Unity Inova 400 MHz a 30° C; los cambios químicos se expresan en partes por millón (ppm) en la escala 6, y se referenciaron con picos de solvente protonado residual o tetrametilsilano. Los espectros obtenidos en DMSO-cfe se referenciaron a (CHD2)(CD3)SO a 6H 2.50. 1H NMR (400 MHz, CDCla) 6 ppm 4.76 (quin, J=5.2 Hz, 1 H), 3.81 (dd, J=11.5, 3.3 Hz, 1 H), 3.60 - 3.74 (m, 3 H), 3.38 - 3.60 (m, 4 H), 3.10 - 3.20 (m, 2 H), 2.81 (ddd, J=5.1, 4.0, 1.3 Hz, 2 H), 2.63 (ddd, J=14.6, 5.1, 2.7 Hz, 2 H), 1.33 (dd, J=6.2, 5.4 Hz, 6 H), 1.21 (td, J=7.1, 1.3 Hz, 6 H).

Ejemplo 2A. Síntesis de poliglicerol lineal

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octadecanoL

2,3-epoxipropil- 1-etoxietil éter

potasio

metóxido, 90 °C

: --'OH

Q>: HCl, H20 ^18n37 — '°T

: 3 HO 10

>

FORMULA IX. SINTESIS DE POLIMERO DE POLIETER LINEAL

La polimerización del monómero de epóxido protegido 1 se logró como se ilustra en la FORMULA IX. Se añadió 1-octadecanol (27,76 g, 102,6 mmol) a un matraz de fondo redondo de 2 bocas de 250 ml secado en horno que contenía una barra de agitación magnética. El matraz se equipó con un adaptador de entrada de nitrógeno y un tabique de goma. Se añadió metóxido de potasio (25p% en metanol (MeOH), 6,06 ml, 20,52 mmol) al matraz por jeringuilla a través del tabique. El matraz de fondo redondo se sumergió en un baño de aceite que se había precalentado a 90° C. El tabique se perforó con una aguja de calibre 18, y el material en el matraz se agitó bajo una corriente constante de gas de nitrógeno durante 1 hora, durante dicho tiempo se derritió el alcohol, y se evaporó el metanol del matraz. El tabique se reemplazó con un embudo de adición igualador de presión que contenía monómero 1 (151 g, 1,04 moles). El embudo se selló con un tabique de goma. El monómero 1 se añadió gota a gota a la mezcla agitada; la mezcla de la reacción se agitó a 90° C durante 15 horas. Al enfriarse, esta proporcionó poliéter bruto 2 como un aceite ligeramente viscoso marrón claro que se uso en las reacciones posteriores sin purificación adicional. 1H NMR (400 MHz, CLOROFORMO-d) 6 ppm 4.48 - 4.80 (m, 10 H), 3.25 - 3.97 (m, 70 H), 1.41 -1.64 (m, 2 H), 1.23 - 1.40 (m, 60 H), 1.09 - 1.23 (m, 30 H), 0.88 (t, J=7.0 Hz, 3 H).

Se realizó cromatografía de permeación en gel para la determinación del peso molecular a 35° C en un Módulo de Separaciones Waters Alliance 2695 (Waters, Milford, MA) a un caudal de 0,5 ml/min de THF (estabilizado con 0,025% de BHT). El 2695 se equipó con dos columnas de GPC en serie (Waters Corp HR 0.5 y HR3) con dimensiones de 7,8 x 300 mm con tamaño de partícula de 5 pm) y un detector de índice de refracción Waters modelo 410. Los pesos moleculares de las muestras se determinaron por comparación con estándares de poliestireno. Los estándares se prepararon pesando 1-2 mg de cada polímero de poliestireno (PS) en un frasco de 2 ml con solvente de THF (2 estándares por frasco); las muestras se filtraron (0,22 pm) antes del análisis. Los estándares de poliestireno abarcaron un intervalo de entre 70.000 a 600 Daltons, y se fabricaron por tres vendedores (Polymer Standards Service-USA, Phenomenex y Shodex). La curva de calibración resultante proporcionó un r2=0,9999. Las muestras experimentales se disolvieron en THF a una concentración de 3-5 mg/ml y se filtraron (0,22 pm) antes del análisis. El análisis de GPC (THF) para el polímero 2: Mw 1724.

Se transfirió poliéter 2 bruto con tetrahidrofurano (THF, ~ 500 ml) a un matraz de fondo redondo de 1 l que contenía una barra de agitación magnética. Se añadió HCl acuoso concentrado (37%, 20 ml) a la mezcla de la reacción agitada por pipeta de vidrio. Tras 16 horas, la mezcla de la reacción se concentró por evaporación rotatoria a un aceite que se diluyó con metanol a ~ 500 ml. Se añadió NaHCO3 sólido en porciones a la solución agitada vigorosamente, provocando burbujeo significativo. Cuando la adición de NaHCO3 n produjo burbujeo adicional (el NaHCO3 total añadido fue 107 g) se filtró la mezcla a través de papel para eliminar el NaHCO3 sólido. El filtrado se concentró por evaporación rotatoria proporcionando el poliglicerol lineal 3 como una espuma bronceada. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) 6 ppm 4.43 (br. s., 11 H), 3.20 - 3.70 (m, 52 H), 1.38 - 1.55 (m, 2 H), 1.23 (s, 30 H), 0.85 (t, J=7.0 Hz, 3 H).

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Ejemplo 2B. Síntesis de poliglicerol lineal.

Se transfirió un lote diferente de polímero bruto protegido 2 (260 g) y metanol (grado ACS, 1,25 l) a un matraz de fondo redondo de 2 bocas de 2 l. Se añadió resina de intercambio iónico ácida forma H+, seca (Dowex DR-2030 de Aldrich, 446483; 100.3 g) al matraz. La boca centra del matraz se equipó con un adaptador para agitación mecánica y una paleta; la boca lateral del matraz se equipó con un adaptador de destilación por refrigerado de agua. El matraz de reacción se sumergió en un baño de aceite. Con agitación mecánica vigorosa, la mezcla de la reacción se calentó hasta la ebullición (temperatura del baño de aceite de 85° C). Se destiló el metanol ( y el éter metílico resultante de la eliminación de los grupos protectores) del matraz. Después de que se hubiesen recolectado 750 ml de metanol, se añadió una porción adicional de metanol (750 ml) a la mezcla de la reacción. Se permitió que destilasen del matraz otros 750 ml de metanol. Se añadió carbón decolorante a la mezcla de la reacción caliente. La mezcla se agitó brevemente y luego se filtró a través de papel. El filtrado se concentró por evaporación rotatoria. El solvente residual se eliminó al vacío proporcionando el poliglicerol lineal final como una espuma amarillenta (107 g).

Ejemplo 3A. Síntesis de carboxilato de cromóforo de benzotriazol.

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Se añadió el éster de polietilenglicol de 3-[3-(2H-1,2,3-benzotriazol-2-il)-5-ferc-butil-4-

hydroxifenil]propanoato (un cromóforo vendido bajo el nombre comercial TINUVIN 213 por BASF Corporation, Wyandotte, Michigan) (81,0 g) a un matraz de fondo redondo de 2 l que contenía una barra de agitación magnética. Se añadió EtOH (600 ml) al matraz por embudo, y la mezcla se agitó hasta que se volvió homogénea. Se disolvió hidróxido de sodio (NaOH, 30,8 g) en H2O (400 ml); la solución básica se transfirió a un embudo adicional por encima del matraz de 2l. La solución de NaOH se añadió lentamente a la mezcla agitada; la solución turbia ámbar claro se aclaró inmediatamente y se volvió naranja oscuro. Cuando se completó la adición, la mezcla se agitó durante la noche a temperatura ambiente. La solución se concentró por evaporación rotatoria para eliminar la mayoría del EtOH. El aceite naranja resultante se diluyó a 1400 ml con H2O. La mezcla se agitó mecánicamente y se acidificó a ~ pH 1 por la adición de HCl acuoso 1 M (~ 700 ml). El precipitado blanco resultante se filtro y presionó para eliminar el agua, luego se recristalizó a partir de EtOH. La primera cosecha de cristales fueron agujas largas, delgadas incoloras. El sobrenadante se retiró y se concentró por evaporación rotatoria; se aisló una segunda cosecha de cristales como un sólido blanco, amorfo. Las dos cosechas se combinaron y se secaron en un horno de vacío durante la noche proporcionando un cromóforo UV que tenía un grupo carboxilato, específicamente carboxilato de benzotriazol 4, ácido 3-(3-(2H-benzo[d][1,2,3]triazol-2-il)-5-(terc-butil)-4-hidroxifenil) propanoico (37,2 g) como un sólido blanco; la estructura se ilustra en la FORMULA X. 1H NMR (400 MHz, DMSOcfe) 6 ppm 11.25 (br. s, 1 H), 8.00 - 8.20 (m, 2 H), 7.95 (d, J = 2.1 Hz, 1 H), 7.50 - 7.67 (m, 2 H), 7.28 (d, J = 2.1 Hz, 1 H), 2.87 (t, J = 7.5 Hz, 2 H), 2.56 (t, J = 7.5 Hz, 2 H), 1.45 (s, 9 H).

Ejemplo 3B. Síntesis de carboxilato de cromóforo de benzotriazol.

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Se añadió ácido bencenopropanoico, 3-(2H-benzotriazol-2-il)-5-(1,1-dimetiletil)-4-hidroxi-, ésteres de alquilo C7-9-ramificado y lineal, disponible comercialmente como TINUVIN 99 de BASF (120 g, 265,7 mmol) a un matraz de fondo redondo de boca única de 3 l que contenía una barra de agitación magnética. Se añadió isopropanol (900 ml, grado ACS) al matraz, y la mezcla resultante se agitó bajo disolución completa. Se disolvió hidróxido de sodio (36 g, 900 mmol) en 600 ml de agua destilada, y la solución se añadió a la mezcla de la reacción. La mezcla opaca resultante, que en 40 minutos se volvió una solución naranja clara, se agitó a temperatura ambiente durante 24

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horas, y después se añadió lentamente a una mezcla agitada vigorosamente de isopropanol (1800 ml, grado ACS) y 1N de HCl (1220 ml), se enfrió a 10-15° C. Se filtró el sólido blanco precipitado, se lavó con 1,2 l de mezcla 1:1 de ispropanol-IN HCl, se suspendió en 2l de 0,25N HCl, se agitó durante 1 hora, se filtró y se secó a 90° C en un horno de vacío durante la noche. El cromóforo UV resultante que tenía el grupo carboxilato, específicamente un carboxilato de benzotriazol 4 (37,2 g) se obtuvo como un sólido amarillo claro, 85 g, 94,5%.

Ejemplo 4. Esterificación de estructura principal de poliéter con carboxilato de benzotriazol

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La FORMULA XI ilustra la esterificación de poliglicerol 3 con carboxilato de benzotriazol 4 usando estaño catalítico. El poliglicerol lineal 3 del Ejemplo 2A (5,52 g, 60,1 miliequivalentes de hidroxilo) se disolvió en metanol y se transfirió a un matraz de fondo redondo de 2 bocas de 500 ml. El metanol se eliminó usando evaporación rotatoria; se añadieron carboxilato de benzotriazol 4 (20,38 g, 60,1 mmol) y una barra de agitación magnética al matraz. El matraz se equipó con un adaptador de entrada de nitrógeno y adaptador de destilación al vacío con matraz receptor de 100 ml. El matraz se colocó al vacío (<1 Torr) durante 1 hora, después se volvió a llenar con gas de nitrógeno. El adaptador de entrada se retiró del matraz de 500 ml; se añadió hexanoato de etilo de estaño (II) (49 |jl, 0,15 mmol) al matraz por jeringuilla bajo una corriente de nitrógeno. El aparato se reensambló y se sumergió en un baño de aceite pre-calentado a 200° C. Cuando la mayoría del sólido se hubo fundido, el baño de aceite se enfrió a 190° C. La reacción se agitó bajo un flujo de nitrógeno durante 16 horas. Mientras se mantenía la temperatura y agitación, el matraz de reacción se colocó luego al vacío (<1 Torr) durante 24 horas adicionales. El aparato se volvió a llenar luego con nitrógeno y se enfrió a temperatura ambiente. El material se fracturó por congelación y se molió a polvo usando un mortero y maja. El polvo se disolvió en una cantidad mínima de THF. Se añadieron metanol (900 ml) y una barra de agitación magnética a un matraz de Erlenmeyer; el matraz se sumergió en un baño de hielo. La solución de THF se añadió al metanol con agitación vigorosa; el precipitado resultante se aisló por filtración al vacío. El solvente residual se eliminó al vacío durante la noche, proporcionando el poliglicerol lineal 5 (18,7 g) como un sólido blanquecino. 1H NMR (400 MHz, CDCla) 6 ppm 11.71 (br. s., 9 H), 8.03 (br. s., 9 H), 7.80 (br. s, 18 H), 7.28 - 7.48 (m, 18 H), 7.12 (br. s, 9 H), 5.19 (br. s, 1 H), 3.98 - 4.46 (br. m, 20 H), 3.21 - 3.61 (br. m, 32 H), 2.91 (br. s, 18 H), 2.67 (br.s, 18H), 1.38 - 1.51 (m, 85H), 1.13 - 1.35 (m, 28 H), 0.87 (t, J=6.6 Hz, 3 H). GPC (THF): Mw 3299; M„ 2913.

Ejemplo 5. Conversión de carboxilato de benzotriazol a cloruro de ácido (cloruro de (3-(3-(2H-benzo[d][1,2,3]triazol- 2-il)-5-(terc-butil)-4-hidroxifenil)propanoilo)

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La conversión del ácido carboxílico de benzotriazol 4 al cloruro de ácido de benzotriazol 6 correspondiente se ilustra en la FORMULA XII. El carboxilato de benzotriazol 4 (50 g 147 mmol, sintetizado como se describe en el Ejemplo 3 se añadió a un matraz de 3 bocas de 1000 ml que contenía una barra de agitación magnética, el matraz

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se equipó con un condensador de reflujo, entrada de nitrógeno, y tabique de goma. El tolueno anhidro (~ 500 ml) se transfirió al matraz por cánula a través del tabique. El cloruro de tionilo (16,1 ml, 221 mmol) se transfirió al matraz por jeringuilla; se añadió luego dimetilformamida (2,7 ml) al matraz por jeringuilla. El matraz se sumergió en un baño de aceite establecido a 80° C; se agitó la suspensión; los sólidos comenzaron a dispersarse, produciendo eventualmente una solución clara. Tras ~ 4 horas, se permitió que la mezcla de la reacción se enfriase, se transfirió a un matraz de fondo redondo y se concentró por evaporación rotatoria. El aceite resultante se trituró con hexanos, proporcionando un sólido beis. La suspensión de material se recristalizó añadiendo hexanos adicionales y calentando a reflujo, filtración a través de papel, y enfriado lento a temperatura ambiente con agitación. Los cristales beis resultantes se filtraron y secaron al vacío a 50° C. El filtrado se concentró, y la recristalización se realizó una segunda vez proporcionando una segunda cosecha de cristales; la masa de las cosechas combinadas de cloruro de ácido de benzotriazol 6 fue 44,7 gramos. 1H NMR (400 MHz, CDCI3) 6 11.88 (s, 1 H), 8.16 (d, J = 2.2 Hz, 1 H), 7.91 - 7.98 (m, 2 H), 7.47 - 7.54 (m, 2 H), 7.21 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 3.29 (t, J = 7.5 Hz, 2 H), 3.07 (t, J = 7.5 Hz, 2 H), 1.50 - 1.53 (s, 9 H).

Ejemplo 6. Conversión de cloruro de ácido de benzotriazol a isocianato (2-(2H-benzo[d][1,2,3]triazol-2-il)-6-(terc- butil)-4-(2-isocianatoetil)fenol).

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NaN

acetona

CHCI

caor

FORMULA XIII.CONVERSION DE CLORURO DE ACIDO A ISOCIANATO

Síntesis de un isocianato de benzotriazol 7 adecuado para acoplar con grupos funcionales colgantes se ilustra en la FORMULA XIII. Se transfirió cuidadosamente azida de sodio (NaN3, 2,5 g, 38 mmol: ¡PRECAUCION! el NaN3 es un veneno violento) en un matraz de fondo redondo de 500 ml de única boca que contenía una barra de agitación magnética. Se añadió agua desionizada (20 ml) al matraz; el NaN3 se disolvió con mezclado proporcionando una solución clara. El matraz se sumergió en un baño de hielo. Se transfirieron cloruro de ácido 6 (7,0 g 20 mmol) y acetona anhidra (45 ml) a un embudo de adición igualador de presión en una caja de guantes de atmósfera de N2 de presión positiva. El cloruro de ácido se disolvió en la acetona con arremolinado suave, proporcionando una solución amarilla clara. El embudo de adición que contenía cloruro de ácido de benzotriazol 6 se equipó en el matraz que contenía la solución acuosa de NaN3; la parte superior del embudo de adición se equipó con un adaptador de N2 conectado a un colector de gas de vacío. La solución de cloruro de ácido de benzotriazol 6 se añadió gota a gota a la solución de NaN3. Tras la adición de varias gotas, empezó a aparecer un precipitado blanco, suspendido en la solución acuosa. La adición de cloruro de ácido de benzotriazol 6 se completó al de 30 minutos; el mezclado se continuó durante 20 minutos en el baño de hielo. Se añadió agua (30 ml) al lodo blanco resultante; los sólidos se recolectaron por filtración a través de un embudo sinterizado de vidrio al vacío. El sólido blanco se transfirió a un embudo de separación seguido con CHCI3 (185 ml). El matraz se agitó y se permitió que las capas se separaran. La fase orgánica inferior se retiró de la capa acuosa pequeña y se secó sobre Na2SO4. La solución se filtró; el filtrado se colocó en un matraz de fondo redondo de 500 ml de boca única que contenía una barra de agitación magnética; el matraz se equipó con un condensador de reflujo con adaptador de entrada de nitrógeno y se sumergió en un baño de aceite. La solución se calentó lentamente a reflujo durante 30 minutos. La temperatura del baño de aceite final era 65° C. A medida que la temperatura del baño de aceite superaba los 55° C, fue evidente el burbujeo en la solución. La reacción se dejó a reflujo durante un total de 90 minutos. Luego se eliminó el CHCI3 por evaporación rotatoria; el aceite resultante cristalizó durante la noche en reposo proporcionando el isocianato de benzotriazol 7 (5,8 g) como un sólido ligeramente gris. 1H NMR (400 MHz, cDcI3) 6 11.91 (s, 1H), 8.18 (d, J=1.9 Hz, 1H), 7.92 - 7.98 (m, 2 H), 7.47-7.53 (m, 2 H), 7.23 (d, J=2.1 Hz, 1 H), 3.59 (t, J=6.9 Hz, 2 H), 2.96 (t, J=6.9 Hz, 2 H), 1.52 (s, 9 H).

Ejemplo 7. Acoplamiento de isocianato con poliglicerol

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Cata izador

de Bismuto

FORMULA XIV. REACCION DE POLIGLICEROL CON ISOCIANATO

La reacción de poliglicerol lineal 3 con isocianato de benzotriazol 7 se ilustra en la FORMULA XIV.

Se concentró una solución de poliglicerol 3 en metanol por evaporación rotatoria; el solvente residual se eliminó en un horno de vacío durante la noche a 75° C. El polímero (2,22 g, 24, 1 miliequivalentes de hidroxilo) se añadió a un matraz de fondo redondo de 2 bocas de 100 ml que contenía una barra de agitación magnética. Se añadieron isocianato 7 (7,65 g, 22,7 mmol), catalizador de bismuto (25 mg; un complejo de carboxilato de bismuto vendido bajo el nombre comercial BICAT 8210 por Shepherd Chemical, Norwood, OH) y THF (17,4 ml, secado sobre 3 tamices moleculares angstrom) al matraz. El matraz se colocó en un baño de aceite calentado a 65° C y se equipó con una entrada de gas. La mezcla de la reacción se agitó durante 5 horas bajo una atmósfera de nitrógeno, luego se permitió que enfriase a temperatura ambiente. Se usó FTIR para confirmar la desaparición del pico de isocianato fuerte a 2250 cm-1. La mezcla de la reacción se vertió en 160 ml de metanol, resultando en un precipitado bronceando. Se decantó el metanol y el producto se lavó en el matraz con metanol (2X75 ml). El solvente residual se eliminó en un horno de vacío durante la noche a 60° C; el material se molió a un polvo fino.

Ejemplo 8: Síntesis de un cromóforo de epóxido para el método de polimerización directa.

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En la FORMULA XV se ilustra la síntesis de un monómero de epóxido 9 que lleva un cromóforo de benzotriazol. Se transfirió una solución de hidruro de litio y aluminio (LAH) en THF (un 1 M, 250 ml) por cánula bajo atmósfera de nitrógeno en un matraz de fondo redondo de 2 bocas de 500 ml secado en horno que contenía una barra de agitación magnética y se equipó con un tabique de goma y embudo de adición igualador de presión. El matraz de la reacción se sumergió en un baño de hielo; se comenzó la agitación. Se transfirió ácido bencenopropanoico, 3-(2H-benzotriazol-2-il)-5-(1,1-dimetiletil)-4-hidroxi, éster de alquilo C7-C9 ramificado y lineal que contenía 5 % en peso de acetato de 1-metozi-2-propil (50,06 g; un producto absorbente de UV de benzotriazol vendido bajo el nombre comercial TINUVIN 99-2 por BASF Corporation, Wyandotte, Michigan) al embudo de adición, y se disolvió en THF anhidro (30 ml). La solución de THF que contenía el benzotriazol se añadió gota a gota a la solución que contenía LAH; esto dio lugar a burbujeo lento. Después de que se hubo completado la adición, se canuló una porción adicional de solución de LAH (100 ml) en el matraz de reacción. Se permitió que la reacción calentase a temperatura ambiente con agitación. Tras 2 horas, la mezcla de la reacción se vertió en un matraz de Erlenmeyer de 1 litro que se sumergió en un baño con hielo. La solución se agitó mecánicamente mientras se añadía lentamente agua (~ 60 ml) para neutralizar cualquier LAH residual (PRECAUCION EXTREMA: la neutralización de LAH con agua es exotérmica y libera grandes cantidades de gas de H2 altamente inflamable). Cuando se neutralizó el LAH (no se liberaba gas adicional con agua adicional), la suspensión gris se diluyó a 1 l con 1M HCl acuoso. Esta solución se transfirió a un embudo de separación de 2 l y se extrajo con acetato de etilo (1 X 400 ml, luego 2 X 50 ml). Las capas de acetato de etilo combinadas se lavaron con salmuera (1 X 400 ml), se secaron sobre Na2SO4, luego se filtraron a través de papel. El solvente se eliminó primero por evaporación rotatoria y luego en un horno de

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vacío durante la noche proporcionando alcohol de benzotriazol 8 (42,16 g) como un sólido beis con un olor desagradable fuerte. 1H NMR (400 MHz, CDCls) 6 ppm 11.75 (s, 1 H), 8.15 (d, J=2.1 Hz, 1 H), 7.88 - 7.99 (m, 2 H),

7.43 - 7.52 (m, 2 H), 7.22 (d, J=2.1 Hz, 1 H), 3.75 (m, 2 H), 3.62 (br. s, 1 H), 2.77 (t, J=7.7 Hz, 2 H), 1.91 - 2.06 (m, 2 H), 1.52 (s, 9 H).

Se añadió hidruro de sodio (6,0 g, 250 mmol) a un matraz de fondo redondo de 3 bocas secado en horno que contenía una barra de agitación magnética. EL matraz se equipó con un embudo de adición igualador de presión, adaptador de entrada de nitrógeno y tabique de goma. Se añadió THF anhidro (300 ml) al matraz por cánula bajo nitrógeno; el matraz se sumergió luego en un baño de hielo, y se comenzó la agitación. Se añadieron alcohol de benzotriazol 8 (20,0 g, 61,5 mmol) y una barra de agitación magnética pequeña al embudo de adición; el THF se canuló en el embudo de adición, y la barra de agitación se agitó para promover la disolución del alcohol en el THF. El volumen final de solución de alcohol/THF era 65 ml. Esta solución se añadió gota a gota a la suspensión de hidruro de sodio agitada, fría. La mezcla de la reacción fría se agitó durante 1 hora, luego se añadió epiclorhidrina (20 ml, 256 mmol) por jeringuilla a través del tabique. El embudo de adición se intercambió con un condensador de reflujo con entrada de nitrógeno, y el matraz de fondo redondo se sumergió en un baño de aceite a 70° C. La mezcla se agitó durante 19 horas, luego la mezcla se transfirió a un embudo de separación con 1M HCl acuoso (750 ml) y acetato de etilo (500 ml). Después de sacudir, se descartó la cada acuosa. La capa orgánica se lavó con agua (2 X 250 ml) y salmuera (1 X 250 ml) y luego se secó sobre Na2SO4. La solución se concentró por evaporación rotatoria. El producto bruto se purificó por cromatografía en gel de sílice (6:1 hexanos/acetato de etilo). Las fracciones que contenían el producto deseado se agruparon, se concentraron por evaporación rotatoria; el solvente residual se eliminó al vacío durante la noche proporcionando el monómero de epóxido 9 que lleva el cromóforo de benzotriazol (7,35 g) como un sólido beis. 1H NMR (400 MHz, CDCla) 6 ppm 11.77 (s, 1 H), 8.14 (d, J=1.9 Hz, 1H), 7.85 - 8.00 (m, 2 H), 7.41 - 7.53 (m, 2 H), 7.21 (d, J=1.9 Hz, 1H), 3.74 (dd, J=11.5, 3.1 Hz, 1 H), 3.57 (ddt, J=19.8, 9.3, 6.4 Hz, 2 H),

3.43 (dd, J=11.5, 5.8 Hz, 1 H), 3.19 (ddt, J=5.8, 4.0, 2.9 Hz, 1H), 2.82 (br. t, J=4.7 Hz, 1H), 2.76 (br. t, J=7.7 Hz, 2 H), 2.64 (dd, J=5.1, 2.6 Hz, 1 H), 1.93 -2.04 (m, 2 H), 1.52 (s, 9 H).

Ejemplo 9. Esterificación de poliglicerol alternativo con ácido de benzotrioazol

Se transfirieron un poliglicerol parcialmente esterificado con ácido esteárico (2,5 g, 19,8 miliequivalentes de hidroxi; monoestearato de tetraglicerilo vendido bajo el nombre comercial POLYALDO 14-1-S por Lonza, Allendale, NJ) y carboxilato de benzotriazol 4 (8,8 g, 23,8 mmol) a un matraz de fondo redondo de 2 bocas que contenía una barra de agitación magnética. El matraz se equipó con un adaptador de entrada de nitrógeno y un adaptador de destilación con matraz receptor de 100 ml. El aparato se colocó al vacío durante una hora, luego se volvió a llenar con nitrógeno. Se retiró la cabeza de destilación, y se añadió hexanoato de etilo estaño (II) (50 pl) al matraz de reacción por jeringuilla bajo flujo de nitrógeno. Se reensambló el aparato, luego se purgó al vacío y se volvió a llenar con nitrógeno 3 veces. El matraz de reacción se sumergió en un baño de aceite que se calentó a 180° C con flujo constante de nitrógeno en el matraz de 2 bocas a través del adaptador de destilación y fuera del adaptador de vacío a atmósfera ambiente. La reacción se agitó durante tres horas y luego se enfrió a temperatura ambiente bajo flujo de nitrógeno, proporcionando el producto, un poliglicerol absorbente de UV, como un sólido amarillo. 1H NMR (400 MHz, CDCh) 6 ppm 11.81 (br. s., 2 H), 8.15 (br. s., 2 H), 7.75 -8.02 (br. s, 4 H), 7.34 - 7.58 (br. s, 4 H), 7.21 (br. s., 2 H), 4.93 -5.32 (br, 1 H), 3.17 -4.50 (br. m, 38 H), 2.86 - 3.11 (br. m, 4 H), 2.54 -2.84 (br. m, 4 H), 2.31 (br. s., 2 H), 1.61 (br. s., 2 H), 1.50 (br. s., 18 H), 1.26 (br. s., 28 H), 0.89 (t, J=6.3 Hz, 3 H). GPC (THF): Mw 1700; Mn 950.

Ejemplo 10. Síntesis de éster metílico de ácido de benzotriazol

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En la FORMULA XVI se ilustra la síntesis de éster metílico de benzotriazol 11 pretendido para la transesterificación con un polímero con grupos funcionales hidroxilo. Se añadió ácido Beta-[3-(2-H-benzotriazol-2-il)- 4-hidroxi-5-terc-butilfenil]-propiónico-poli(etilenglicol)300-éster (50,1 g; un producto absorbente de UV vendido bajo el nombre comercial TINUVlN 1130 por BASF Corporation, Wyandotte, Michigan) a un matraz de fondo redondo de 1 litro de 2 bocas que contenía una barra de agitación magnética. Se añadió metanol (500 ml) al matraz. El matraz se sumergió en un baño de aceite; la solución se agitó. Se añadió p-TSA H2O (0,63 g) a la solución. El matraz de 2 bocas se equipó con un condensador de reflujo y tabique de goma; la mezcla de la reacción agitada se llevó a reflujo calentando el baño de aceite; el reflujo se mantuvo durante 17 horas. El matraz se retiró luego del baño de aceite y se permitió que enfriase a temperatura ambiente, después de lo cual el producto se precipitó como un sólido

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blanco. El precipitado se aisló por filtración al vacío, y luego se recristalizó a partir de metanol; los sólidos se aislaron por filtración al vacío y se secaron al vacío a 80° C proporcionando el éster metílico de benzotriazol 11 (18,27 g) como un sólido blanco. 1H NMR (400 MHz, CDCls) 6 ppm 11.81 (s, 1H), 8.16 (d, J=2.1 Hz, 1 H), 7.90 - 7.98 (m, 2 H), 7.45 - 7.53 (m, 2 H), 7.22 (d, J=2.2 Hz, 1 H), 3.71 (s, 3 H), 3.01 (t, J=7.8 Hz, 2 H), 2.71 (t, J=7.8 Hz, 2 H), 1.51 (s, 9 H).

Ejemplo 11. Transesterificación de éster metílico de benzotriazol con polímero de poliglicerol.

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pTSA (cat.

Ca entamiento

FORMULA XVII. TRANSESTERIFICACION DE CON POLIGLICEROL

La transesterificación de éster metílico de benzotriazol 11 con poliglicerol 3 se ilustra en la FORMULA XVII. Se concentró una solución de poliglicerol 3 en MeOH por evaporación rotatoria; el solvente residual se eliminó durante la noche al vacío a 75°C. Se añadió poliglicerol 3 (1,36 g, 14,9 miliequivalentes de hidroxilo) a un matraz de fondo redondo de 2 bocas de 100 ml que contenía una barra de agitación magnética. Se añadió el éster metílico de benzotriazol 11 (4,24 g, 12 mmol) y pTSAH2O (7,1 mg) al matraz. El matraz se equipó con un adaptador de entrada de nitrógeno y adaptador de destilación con matraz receptor de 100 ml. El matraz de reacción se sumergió en un baño de aceite, y el baño de aceite se calentó a 175° C. Al de 20 minutos, todos los reactivos se habían derretido. La mezcla de la reacción se agitó vigorosamente bajo una corriente de nitrógeno durante la noche. La mañana siguiente, el matraz se colocó al vacío; se sublimó y recolecto el cromóforo UV residual y se recolecto en el adaptador de destilación. Se continuó el calentamiento al vacío durante la noche. La mezcla de la reacción se enfrió luego a temperatura ambiente; el producto de poliglicerol absorbente de UV se obtuvo como un sólido amarillo, vidrioso. 1H NMR (400 MHz, CDCla) 6 ppm 11.71 (br. s., 8 H), 8.05 (br. s., 8 H), 7.81 (br. s., 16 H), 7.36 (br. s., 16 H), 7.14 (br. s., 8 H), 5.06 - 5.32 (br. s., 1 H), 3.86 - 4.57 (m, 16 H), 3.15 - 3.82 (m, 30 H), 2.92 (br. s., 16 H), 2.68 (br. s., 16 H), 1.45 (br. s., 76 H), 1.24 (br. s., 28 H), 0.88 (t, J=6.6 Hz, 3 H).

Puede observarse de los Ejemplos 1-11 que la caracterización analítica de los poliéteres absorbentes de UV resultantes era consistente con las estructuras esperadas. El análisis HPLC de los polímeros descritos en los ejemplos proporcionó evidencia de que los métodos de polimerización descritos dieron lugar a concentraciones bajas de monómero absorbente de UV residual.

Ejemplo 12. Resumen de Resultados de SPF

Las mediciones del factor de protección solar (SPF) para los polímeros absorbentes de UV se realizaron usando el siguiente método de prueba de protección solar in vitro. Las muestras de polímero se midieron en frascos de vidrio de 8 ml. Se añadieron benzoatos de alquilo C12 a C15 (un solvente oleoso cosmético vendido bajo el nombre comercial FINSOLV TN por Innospec, Newark, NJ) al frasco para logar la solución de polímero de porcentaje de peso deseada. Se añadió al frasco una barra de agitación magnética, que se selló luego con una tapa roscada forrada de teflón. La solución de polímero/aceite se agitó en un bloque de reacción de aluminio a 100° C hasta que se volvió homogénea. Una vez enfriada, se aplicaron 32 mg de solución de polímero a una placa de poli(metil metacrilato) (PMMA) (un sustrato de prueba vendido bajo el nombre comercial HELIOPLATE HD6 por Helioscience, Marsella, Francia). La solución se esparció uniformemente sobre la placa usando un dedo usando un recubrimiento de látex hasta que el peso de la muestra en la placa hubo disminuido a 26 mg. Se midió la transmisión en el valor inicial usando una placa HD6 como se recibió del fabricante. Se midió la absorbancia usando un analizador de transmisión de UV Labsphere UV-1000S calibrado (Labsphere, North Sutton, N.H., USA). Las mediciones de absorbancia se usaron para calcular los índices de SPF. El SPF se calculó usando métodos conocidos en la técnica. La ecuación usada para el cálculo de SPF se describe por la Ecuación 1.

SPF in vitro = [ í E(^) mdl] / [ f E(A.) I(^) 10~A0(X) (<ft)] (1)

donde:

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E(A) = Espectro de acción del eritema

I(A) = Irradiación espectral recibida de la fuente de UV

Ao(A) = Absorbancia monocromática media de la capa del producto de prueba antes de la exposición a UV dA = Paso de longitud de onda (1 nm)

y las integrales se realizan cada una sobre el intervalo de longitud de onda de 290 nm a 400 nm.

Los resultados de las pruebas de SPR in vitro de los polímeros se exponen en los Ejemplos 4, 7 y 9 como [% en peso en FINSOLV TN, valor de SPF medio] y también se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1.

Polímero de ejemplo #: Concentraciones de Polímero (% en peso) SPF STDEV

7: 40 25

4: 40 32 11

9: 40 31 8

Puede observarse que las composiciones de polímero descritas eran solubles en aceites usados comúnmente en aplicaciones cosméticas tópicas. Además, se demostró que las soluciones de polímero en estos aceites mostraron valores de SPF adecuados usando métodos de prueba de SPF in vitro.

EJEMPLOS DE COMPOSICIONES

El siguiente ejemplo ilustra la baja irritación de ciertas composiciones de la presente invención. Las composiciones de la invención (E1-E4) incluyen un poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal que comprende un cromóforo UV enlazado químicamente. El poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal se hizo consistente con el método descrito en el Ejemplo 3B y el Ejemplo 4. Las composiciones de la invención (E1-E4) y el Ejemplo Comparativo C1 se prepararon como se muestra en la Tabla 2 y como se describe a continuación.

Tabla 2

: E1 E2 E3 E4 C1

Agua: 49.9 51.9 53.4 54.4 54.9

Amigel: 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

phenonip XB: 1 1 1 1 1

Pemulen TR-2: 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

Poliéter absorbente de UV: 15 15 15 15 15

Cetiol CC: 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5

Amphisol K: 6 6 6 6 6

Crodacol C-95: 5 3 1.5 0.5 0

El AMIGEL es una goma de esclerocio, disponible de Alban Muller International de Hialeah, Florida. El PHENONIP XB es fenoxietanol (y) metilparabeno (y) etilparabeno (y) propilparabeno, disponible de Clariant de Muttenz, Suiza. El PEMULEN tR-2 es Polímero cruzado de Acrilatos/Acrilato de Alquilo C10-30, disponible de Noveon/Lubrizol of Wickliffe, Ohio. El CETICOL CC es Carbonato de Dicaprililo, disponible de Cognis, ahora BASF de Ludwigshafen, Alemania. El AMPHISOL K es un cetil fosfato de potasio (100% aniónico), disponible de DSM de Heerlen, Países Bajos. El CRODACOL 95 es alcohol cetílico de cadena lineal C16 saturado, disponible de Croda PLC de Edison, New Jersey.

Los ejemplos de la invención E1-E4 y el Ejemplo Comparativo C1 se hicieron por el proceso siguiente. Se preparó una fase acuosa añadiendo agua a un recipiente principal y se calentó a 80° C con mezclado. Se añadieron AMIGEL, PEMULEN TR2 y PHENONIP XB y se mezclaron hasta que se disolvieron. Se preparó una fase oleosa cargando el recipiente con CETIOL CC y CRODACOL C95 con mezclado. A 60° C se añadió el poliéter absorbente de UV. Se añadió AMPHISOL K, y la mezcla se calentó a aproximadamente 80° C bajo mezclado. La fase acuosa

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calentada se añadió a la fase oleosa con cizalla moderada. Se continuó con mezclado moderado durante el enfriamiento. El Ejemplo Comparativo C1 se hizo usando el mismo proceso, excepto que se omitió el CRODACOL

C95.

Los valores TEP MODIFICADOS de los Ejemplos Inventivos E1-E4 y el Ejemplo Comparativo C1-C2 se determinaron usando el TEP MODIFICADO como se describe anteriormente y los resultados se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3

EJEMPLO: VALOR TEP MODIFICADO

E1: 0.11

E2: 0.26

E3: 0.15

E4: 0.29

C1: 0.51

Los resultados de la prueba TEP MODIFICADA indican que los ejemplos de la invención tienen valores TEP MODIFICADOS muy bajos, lo que es indicativo de irritación sorprendentemente baja. Por el contrario, las composiciones comparativas C1, que no contienen emulsionante de aceite en agua no iónico que tienen un grupo funcional alcohol, tienen un valor tEp MODIFICADO mucho más alto.

Además, los ejemplos de la invención E1 y E3 descritos anteriormente se probaron para SPF. Se aplicaron 32 mg de composición tópica a una placa de poli(metil metacrilato) (Helioplate HD6 PMMA). La solución se esparció uniformemente sobre la placa usando un dedo usando un recubrimiento de látex. La composición tópica se distribuyó primero sobre la placa entera usando presión ligera, en menos de 30 segundos. Luego se frotó en la superficie rugosa usando presión más fuerte durante un periodo de 20 a 30 segundos. Se registró la masa final media de la muestra. La masa final del Ejemplo de la Invención E1 era de aproximadamente 13,5 mg y, del Ejemplo de la Invención E1 E3 era de aproximadamente 14 mg. Se permitió luego que las muestras se equilibrasen a oscuras, a temperatura ambiente, durante por lo menos 15 minutos. Se midió la transmisión del valor inicial usando una placa HD6 como se recibió del fabricante. Se midió la absorbancia usando un analizador de transmisión UV Labsphere UV-2000S calibrado. Los resultados se muestran en la Tabla 4, siguiente:

Tabla 4

EJEMPLO: SPF Desviación Estándar

E1: 58.74 6.04

E3: 74.47 6.65

Claims

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Reivindicaciones

1. Una composición, que comprende:

una fase acuosa continua,

una fase oleosa discontinua distribuida homogéneamente en dicha fase acuosa, dicha fase oleosa comprendiendo una composición de polímero, dicha composición de polímero comprendiendo un agente de protección solar que comprende un poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal que comprende un cromóforo UV enlazado químicamente, en donde dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal está presente en una cantidad efectiva para proporcionar a dicha composición con un SPF de 10 o más; y un componente emulsionante de aceite en agua que comprende un emulsionante de aceite en agua aniónico y un emulsionante de aceite en agua no iónico que tiene un grupo funcional alcohol, en donde la proporción de peso del emulsionante de aceite en agua aniónico con el emulsionante de aceite en agua no iónico es 12 o menos.
2. La composición de la reivindicación 1 que comprende:

(a) del 5% al 50% por peso de dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal;

(b) del 7% al 40% por peso de dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal; o

(c) del 10% al 25% de dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal.
3. La composición de la reivindicación 1, en donde dicha composición de polímero consiste esencialmente de dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal.
4. La composición de la reivindicación 1, en donde dicha composición contiene un 1% o menos de un agente de protección solar absorbente de UV no polimérico.
5. La composición de la reivindicación 4 en donde dicha composición contiene un 1% o menos de un agente de protección solar polimérico distinto de dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta, lineal; y opcionalmente en donde dicho componente emulsionante de aceite en agua aniónico comprende cetil fosfato de potasio.
6. La composición de la reivindicación 1 que comprende:

(a) del 3% al 8% por peso de dicho emulsionante de aceite en agua aniónico; o

(b) del 4,5% al 8% por peso de dicho emulsionante de aceite en agua aniónico.
7. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho emulsionante de aceite en agua aniónico:

(a) se selecciona del grupo que consiste de alquilo, arilo o alquilarilo, o versiones acil-modificadas de sulfatos, éter sulfatos, monogliceril éter sulfatos, sulfonatos, sulfosuccinatos, éter sulfosuccinatos, sulfosuccinamatos, amidosulfosuccinatos, carboxilatos, amidoetercarboxilatos, succinatos, sarcosinatos, aminoácidos, tauratos, sulfoacetatos y fosfatos;

(b) comprende un éster de fosfato.
8. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho emulsionante de aceite en agua no iónico es un alcohol graso que tiene de 14 a 22 átomos de carbono.
9. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho componente emulsionante de aceite en agua contiene emulsionantes catiónicos en una concentración del 1% o menos.
10. La composición de la reivindicación 1, en donde la proporción de dicho emulsionante aniónico con dicho emulsionante no iónico es de 0,5 a 12.
11. La composición de la reivindicación 1 que tiene un SPF de 20 o más.
12. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal comprende una unidad de repetición seleccionad del grupo que consiste de

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en donde Y es dicho cromóforo UV químicamente enlazado.
13. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal comprende una estructura principal que tiene unidades de repetición de glicerilo.
14. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal se caracteriza por tener la estructura:

imagen2

donde R es un grupo colgante, Y representa dicho cromóforo UV enlazado químicamente, X es un grupo terminal, y m y n son números reales entre 0 y 1.
15. La composición de la reivindicación 14, en donde m es 1 y n es 0; y opcionalmente en donde X y R se seleccionan independientemente del grupo que consiste de cadenas de hidrocarburos de hidrógeno, alquilo lineal, alquenilo o alquinilo, y siloxanos lineales.
16. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho cromóforo UV se selecciona del grupo que consiste de:

(a) triazoles, alcanfores, dibenzoilmetanos, ácido 4-aminobenzoico y ésteres de alcanos de los mismos, ácido antranílico y ésteres de alcanos del mismo, ácido salicílico y ésteres de alcanos del mismo, ácido hidroxicinámico y ésteres de alcanos del mismo, dihidroxi-, dicarboxilo- e hidroxicarboxibenzofenonas y derivados de ésteres de alcanos o haluros de ácidos de los mismos, dihidroxi-, dicarboxi- e hidroxicarboxilalconas y derivados de ésteres de alcanos o haluros de ácido de los mismos, dihidroxi-, dicarboxi- e hidroxicarboxicumarinas y derivados de ésteres de alcanos o haluros de ácido de los mismos, benzalmalonato, derivados de bencimidazol, derivados de benzoxazol, 3-(3-(2H-benzo[d][1,2,3]triazol-2-il)-5- (terc-butil)-4-hidroxifenilo),6-octil-2-(4-(4),6-di([1,1'-bifenil]-4-il)-1,3,5-triazin-2-il)-3-hidroxifenoxi)propanoato y trioctilo2,2',2"-(((1,3,5-triazin-2,4,6-triil)tris(3-hidroxibencen-4,1 -diil))tris(oxi))tripropanoato; o

(b) un benzotriazol y triazina.
17. La composición de la reivindicación 1, en donde dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de 1000 a 20.000.
18. La composición de la reivindicación 1, en donde dicha composición de polímero tiene un índice de polidispersidad de 1,5 o menos.
19. La composición de la reivindicación 1, en donde dicha composición de polímero comprende:

(a) el 50% o más de dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal; o

(b) el 95% o más de dicho poliéter absorbente de radiación ultravioleta lineal.