ITTO980968A1

ITTO980968A1 - Derivati n-acilati dell'acido pirrolidoncarbossilico come tensioattivi

Info

Publication number: ITTO980968A1
Application number: IT1998TO000968A
Authority: IT
Inventors: Fabrizio Guala; Elisabetta Merlo
Original assignee: Zschimmer & Schwarz Italiana S
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2000-05-18
Also published as: EP1002525A3; EP1002525A2; IT1305188B1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Derivati N-acilati dell'acido pirrolidoncarbossilico come tensioattivi".

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a derivati N-acilati dell'acido pirrolidoncarbossilico e loro sali aventi attività tensioattiva e/o idratante.

L'acido pirrolidoncarbossilico (d'ora in avanti indicato come PCA) è uno dei principali componenti del Fattore Idratante Naturale, ovvero l'insieme delle sostanze idrosolubili presenti nell'epidermide indispensabili per una corretta idratazione della stessa. Esso è presente quasi esclusivamente nello strato corneo dell'epidermide, e la sua forma fisiologica preponderante è il sale sodico che, essendo altamente igroscopico, è in grado di assorbire acqua fino al 60% del proprio peso. Gli altri componenti del Fattore Idratante Naturale sono principalmente zuccheri, amminoacidi, urea e lattati.

Il PCA entra inoltre a far parte di una serie complessa di cicli biologici. Viene sintetizzato mediante l'azione degli enzimi L-glutammato ciclotrasferasi, L-glutammina ciclotrasferasi, L-γglutamilciclotrasferasi e L-pirrolidone carbossipeptidasi a partire da acido glutammico, glutammina, γ-glutamil amminoacidi e peptidi, rispettivamente, mentre costituisce a sua volta il precursore biochimico di prolina e idrossiprolina, due amminoacidi estremamente abbondanti nel collagene. Il PCA è inoltre uno dei prodotti della degradazione della filaggrina, una proteina prodotta dai cheratinociti capace di organizzare e stabilizzare i filamenti di cheratina contribuendo alla corretta funzionalità della cute.

Sulla base di tali caratteristiche, il PCA e il suo sale sodico vengono ampiamente utilizzati in cosmesi quali agenti idratanti.

E' inoltre noto un derivato estereo del PCA in cui il gruppo carbossilico è stato esterificato con l'alcol grasso dodecanolo a dare il laurilPCA. Tale molecola è insolubile in acqua e viene utilizzata soprattutto come emulsionante.

In Muranishi, Shozo et al., Pharm Res (1991), 8(5), 649-52 è descritta la sintesi del lauroil derivato del TRH (ormone rilasciante la tireotropina) ottenuto per legame dell'acido laurico all'azoto del gruppo piroglutamile del TRH; tale derivato presenta un'incrementata lipofilicità e trova applicazione esclusivamente in campo farmaceutico come analogo del TRH.

La presente invenzione si basa sulla scoperta del fatto che i derivati ammidici del PCA - nei quali l'atomo di idrogeno legato all'azoto del ciclo è sostituito da un gruppo acilico a dare origine a un'ammide - e i loro sali presentano eccellenti proprietà come tensioattivi unitamente a proprietà idratanti che ne rendono vantaggioso l'impiego in composizioni detergenti, cosmetiche e/o farmaceutiche per uso topico o destinate al contatto con la pelle, nonché per la preparazione di sistemi emulsionanti preformati in qualità di emulsionanti primari.

Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione l'impiego dei derivati N-acilati del PCA di formula generale:

in cui R è acile C3-C22 saturo o insaturo, lineare o ramificato e dei loro sali come agenti tensioattivi o idratanti nella formulazione di una composizione detergente o cosmetica o farmaceutica per uso topico. Detto sale è preferibilmente un sale di metallo alcalino quale sodio, potassio o litio, di un metallo alcalino-terroso, di un metallo di transizione quale cromo, ferro, rame manganese o zinco, di ammonio o di una base amminica quale trietanolammina, monoetanolammina, dietanolammina, monoisopropanolammina, triisopropanolammina, 2-aminobutanolo, aminoetilpropandiolo, arginina, lisina, ornitina, aminometilpropanolo, aminometilpropandiolo o 2-amino-2-idrossimetil-l,3-propandiolo. Sono preferiti i derivati in cui R è l'acile di un acido grasso C12-C18 quale acido laurico, miristico, paimitico, stearico, oleico, linoleico, linolenico.

Rientra inoltre nell'ambito dell'invenzione l'impiego di detti derivati N-acilati del PCA e loro sali in emulsioni ad uso cosmetico e farmaceutico, sia come agenti emulsionanti o componenti di sistemi emulsionanti preformati, che come principi attivi, ad esempio quali agenti idratanti .

E' anche oggetto della presente invenzione una composizione detergente, cosmetica o farmaceutica per uso topico comprendente almeno un derivato del PCA o un suo sale come precedentemente descritti e un mezzo acquoso.

I derivati sopra citati, ad esclusione dell'acido N-lauroilpirrolidoncarbossilico, sono composti nuovi e costituiscono un ulteriore oggetto dell'invenzione .

I suddetti derivati e loro sali possono essere ottenuti a partire da PCA mediante la reazione di Schotten-Baumann, già ampiamente descritta nella tecnica nota (C. Schotten, Ber. 17, 2544 (1884); E. Bauman, Ber. 19, 3218 (1886)).

L'acilazione del PCA sull'atomo di azoto permette di ottenere molecole caratterizzate dalla presenza di un gruppo lipofilo (catena acilica) e di una testa idrofila (gruppo carbossilico) utilizzabili quali tensioattivi in tutti i prodotti da toeletta sia risciacquo che leave-on e in formulazioni detergenti per la cura della persona.

La riscontrata efficacia come tensioattivi idratanti dei derivati secondo l'invenzione induce a ritenere che la loro somministrazione a contatto con la cute conduca, per azione di sistemi enzimatici presenti sulla cute in grado di idrolizzare il legame ammidico, alla formazione di acidi grassi liberi, che possono entrare a far parte di diversi cicli biologici, e di PCA, che presenta le proprietà idratanti precedentemente descritte .

Nelle composizioni detergenti o cosmetiche o farmaceutiche oggetto dell'invenzione il derivato del PCA o il suo sale può essere presente come unico o principale tensioattivo ovvero in combinazione con altri agenti tensioattivi quali tensioattivi anionici, quali ad esempio sali di alchilsolfati, sali di alchileteresolfati, sali di amido/amidoetere solfati, sali di alchilsemisolfosuccinati e di alchilsolfosuccinati, sali di alchileteresemisolfosuccinati e di alchileteresolfosuccinati, sali di acilamidosemisolfosuccinati e di acilamidosolfosuccinati, sali di aminoacidi acilati, quali ad esempio sali di acilsarcosinato, sali di peptidi e di proteine acilate, sali di acidi grassi, sali di acido dodecilbenzensolfonico, sali di alchil/alchileteresolfoacetati, sali di molecole organiche solfonate e/o solfatate, quali ad esempio α-olefine solfonate, sali di alchil/alchiletere carbossilati, alchilfosfonati, esteri dell'acido fosforico, sali di acilisetionati; tensioattivi anfoteri, quali ad esempio alchilbetaine, alchilamidopropilbetaine, ossidi di amina e di amidi, proteine idrolizzate, anfocarbossiacetati e anfocarbossidiacetati, anfocarbossipropionati e anfocarbossidipropionati; tensioattivi non ionici quali ad esempio amidi, amine grasse opzionalmente etossilate, nonilfenoli etossilati, alchilpoliglucosidi, alchiletossiglucosidi, esteri/eteri di acidi grassi con glicerolo e/o zuccheri opzionalmente etossilati, esteri opzionalmente etossilati/propossilati, sorbitolo, glicerina, glicoli, alcoli grassi opzionalmente etossilati/propossilati, molecole siliconiche,· oppure tensioattivi cationici contenenti ad esempio almeno un atomo di azoto quaternizzato.

La concentrazione del derivato del PCA o del suo sale nelle composizioni acquose può variare entro ampi limiti. Una sufficiente attività tensioattiva si esercita già a basse concentrazioni nell'ordine di circa 0,1% in peso riferite alla composizione totale: concentrazioni preferite sono dell'ordine di 1-30% in peso, più preferite di 210% in peso.

Come detto precedentemente, i derivati N-acilati del PCA e i loro sali possono essere utilizzati come componenti di sistemi emulsionanti preformati. Questi ultimi sono costituiti da un emulsionante primario idrofilo che orienta l'emulsione verso la forma O/A e un emulsionante secondario lipofilo (oppure una miscela di emulsionanti lipofili) che stabilizza l'emulsione. Impiegando tali sistemi emulsionanti preformati è possibile ottenere una maggiore consistenza e stabilità delle emulsioni di tipo O/A.

Tali sistemi emulsionanti preformati, che costituiscono un ulteriore oggetto dell'invenzione, comprendono un derivato N-acilato del PCA o un suo sale come emulsionante primario, e un emulsionante secondario che è un alcol a lunga catena C6-C30, lineare o ramificato, saturo o insaturo, avente una o più funzioni ossidriliche opzionalmente etossilate e/o propossilate, eventualmente in combinazione con un altro emulsionante secondario scelto tra acido, estere e loro miscele, in cui: - l'acido è un acido carbossilico avente una o più funzioni carbossiliche,· e

l'estere è ottenuto mediante reazione tra un acido come precedentemente descritto e un alcol come precedentemente descritto oppure un alcol a corta catena C2-C6, lineare o ramificato, saturo o insaturo, avente una o più funzioni ossidriliche opzionalmente etossilate e/o propossilate, quale ad esempio glicerina oppure glicole propilenico.

Secondo una forma di . attuazione preferita dell'invenzione, il derivato N-acilato del PCA o il suo sale è presente nel sistema emulsionante preformato ad una concentrazione di 1% a 50%, preferibilmente 10% a 20%,; l'alcol a lunga catena è presente ad una concentrazione di 1% a 90%, preferibilmente 20% a 40%; l'acido carbossilico è presente ad una concentrazione fino al 70%, preferibilmente 20% a 30%, e l'estere è presente ad una concentrazione fino al 90%, preferibilmente 30% a 40%. Tali concentrazioni sono espresse in termini di peso rispetto al peso secco del sistema emulsionante preformato.

Prodotti in cui possono essere utilizzati i derivati del PCA o i loro sali precedentemente descritti comprendono ad esempio shampoo, bagni di schiuma, doccia schiuma, lavapiatti, saponi liquidi e solidi, lozioni, emulsioni di varia natura, balsami, prodotti aventi contemporaneamente effetto detergente e condizionante su cute e/o capelli, oli, latti emollienti e detergenti, creme per il viso e/o il corpo e/o i capelli, detergenti per l'igiene intima, brillantine, soluzioni per permanenti, tinture per capelli, cosmetici medicati, dentifrici e prodotti farmaceutici.

Le formulazioni contenenti tale ingrediente mostrano un ottimo potere idratante, eccezionale delicatezza, buone proprietà di schiuma e di risciacquabilità.

I seguenti esempi riguardanti formulazioni cosmetiche nelle quali può trovare impiego la famiglia di molecole precedentemente descritta vengono forniti a scopo di illustrazione e non sono intesi a limitare in alcun modo la portata della presente invenzione.

SAPONE SYNDET DELICATO

Sodio coccoil isetionato 40%

N-Palmitoil PCA sale sodico 10%

Acido stearico 34%

Scaglie di sapone (80/20 10%

sego/cocco)

Profumo, pigmenti, ecc. 1%

Acqua deionizzata 5%

DETERGENTE PER L'IGENE INTIMA

Sodio lauriletossi (3, 7) 30% solfato (27% materia attiva)

N-CocoilPCA sale sodico 4% Lauramido propil betaina 5% Alcol C12-C14 3 OE 2% Disodio lauriletossi (3 ) 4% solfosuccinato (30%

materia attiva)

Acqua, profumo, a 100% conservante e colore

BAGNO DI SCHIUMA

Sodio lauriletossi-3-solfato 25% (27% materia attiva)

N-LauroilPCA sale sodico 3 , 5% Di sodio eoe coanf odiacet at o 5% (26% materia attiva)

Perlante 2 , 5% NaCl 1% Acido citrico 0, 1% Acqua, profumo, a 100% conservante e colore

OLIO DA BAGNO SCHIUMOGENO

Sodio lauriletossi-2- solfato 55% (27% materia attiva)

N-lauroilPCA sale sodico 2 , 5% Cocamido propil betaina 5% (30% materia attiva) ) Cocamide DEA 2,5% PEG-7 gliceril coccoato 1,5% Ossido di 2,5% lauramidopropilammina

(30% materia attiva)

Gliceril (6)OE 1,5% caprilato/caprinato

Acqua, profumo, a 100% conservante e colore

DOCCIA GEL

Sodio lauriletossi -2 -solfato 28%

(70% materia attiva)

N-CoccoilPCA sale sodico 3% Disodio coccoanfodiacetato 4%

(26% materia attiva)

Perlante 2,5% Disodio lauriletossi-3- 4% solfosuccinato (30%

materia attiva)

Acido lattico a pH 5,5 NaCl 1% Estratto di aloe 0,55% Acqua, profumo, a 100% conservante e colore

SAPONE LIQUIDO DELICATO

Sodio lauriletossi-2- solfato 20%

(70% materia attiva)

N-CoccoilPCA sale sodico 2% Lauramido propil betaina 8% (30% materia attiva)

Alcol C12-C14 3 OE 1% Sodio Lauroil Glutammato 1,5% (30% materia attiva)

Glicerina 1% Perlante 2,5% Acqua, profumo, a 100% conservante e colore

DENTIFRICIO

Carbonato di calcio 48%

Carragenina 0 1 94%

Glicerina 22% N-lauroilPCA sale sodico 1 , 0% Olio aromatico 0 , 8% Saccarina sodica 0 , 2% Benzonato di sodio 0 , 5% Acqua a 100%

LAVAPIATTI DELICATO SULLE MANI

(22% DI MATERIA ATTIVA) Dodecilbenzensolfcnato di sodio 40%

( 30% di materia attiva)

Sodio laurile tossi - 3 - solfato 7% (70% materia attiva)

Cocamide DEA 2 , 6% N-CoccoilPCA sale sodico 2,5% Acqua, profumo, a 100% conservante e colore

DETERGENTE PER LANA

Sodio lauriletossi-3-solfato 40% (70% materia attiva)

N-CoccoilPCA sale sodico 1% Lauramido propil betaina 2% (30% materia attiva)

Coccoato di potassio (35% 4% materia attiva)

Addotto alcol C12-C14 3% EO/PO

Cocamide DEA 1% NaCl 2% Acqua, profumo, a 100% conservante e colore

SHAMPOO

Sodio lauriletossi- 3 -solfato 16% (70% materia attiva)

Lauramido propil betaina 3% (30% materia attiva)

N-LauroilPCA sale sodico 3% NaCl 2,4% Ossido di 3% lauramidopropilammina

(30% materia attiva)

Acqua, profumo, a 100%

conservante e colore

Acido lattico al pH voluto

CREMA DA GIORNO

Fase A: N-LauroilPCA sale sodico 1%

Sterato di glicerile 1,8%

Acido stearico 1% Alcol cetearilico 2,8% Palmitato di ascorbile 0,5% Trigliceride caprilico/caprico 9 % Isononanoato di cetearile 8% Laurato di esile 3% Dimeticone 0,5%

Fase B:

Glicerina 5% Gomma xantana 0,25% Acqua 67,15% Scaldare la fase B a 60°C ed omogeneizzarla, scaldare poi la fase A a 60°C ed aggiungerla sotto agitazione alla fase B. Omogeneizzare il tutto. Raffreddare sotto agitazione e a 45°C omogeneizzare per 30 secondi. Continuare il raffreddamento fino a temperatura ambiente sotto lenta agitazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impiego dei derivati N-acilati dell'acido pirrolidoncarbossilico di formula generale:

in cui R è acile C3-C22 saturo o insaturo, lineare o ramificato, e dei loro sali come agenti tensioattivi o idratanti nella formulazione di una composizione detergente o cosmetica o farmaceutica per uso topico.
2. Impiego secondo la rivendicazione 1 in cui detto sale è un sale di metallo alcalino, alcalino terroso, di metallo di transizione, di ammonio o di una base amminica.
3. Impiego secondo la rivendicazione 2 in cui la base amminica è scelta tra trietanolammina, monoetanolammina, dietanolammina, monoisopropanolammina, triisopropanolammina, 2-aminobutanolo, aminoetilpropandiolo, arginina, lisina, ornitina, aminometilpropanolo, aminometilpropandiolo e 2-amino-2-idrossimetil-1 ,3-propandiolo.
4. Impiego secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3 in cui R è l'acile di una acido grasso C12-C18 quale acido laurico, miristico, paimitico, stearico, oleico, linoleico o linolenico.
5. Derivati N-acilati dell'acido pirrolidoncarbossilico e loro sali come descritti in una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 4, aventi attività tensioattiva e/o idratante, escluso l'acido N-lauroilpirrolidoncarbossilico.
6. Composizione detergente o cosmetica o farmaceutica per uso topico comprendente almeno un composto secondo una delle rivendicazioni 1 a 4 e un mezzo acquoso.
7. Composizione secondo la rivendicazione 6 in cui detto composto è presente a una concentrazione da 0,1% a 30% in peso rispetto alla composizione totale .
8. Composizione secondo la rivendicazione 7 in cui detto composto è presente a una concentrazione da 2% a 10% in peso rispetto alla composizione totale.
9. Sistema emulsionante preformato comprendente almeno un composto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 4 ed un emulsionante secondario comprendente un alcol a lunga catena C3-C30, lineare o ramificato, saturo o insaturo, avente una o più funzioni ossidriliche.
10. Sistema emulsionante preformato secondo la rivendicazione 9 in cui dette funzioni ossidriliche sono etossilate e/o propossilate.
11. Sistema emulsionante preformato secondo la rivendicazione 9 oppure 10 che comprende inoltre un emulsionante secondario lipofilo scelto tra un acido carbossilico avente una o più funzioni ossidriliche, un estere ottenuto mediante reazione di detto acido carbossilico con detto alcol a lunga catena oppure con un alcol a corta catena C2-C6, lineare o ramificato, saturo o insaturo, avente una o più funzioni ossidriliche, e loro miscele.
12. Sistema emulsionante preformato secondo la rivendicazione 11 in cui dette funzioni ossidriliche sono etossilate e/o propossilate.