JP2018514509A - Uv防御組成物およびそれらの使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、下記特許出願からの優先権を主張する:2015年3月24日に出願されたGB1504891.1号;2015年3月24日に出願されたGB1504892.9号;2015年3月24日に出願されたGB1504893.7号;および、2015年3月24日に出願されたGB1504894.5号。前記出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は紫外線照射からの防御を提供する組成物およびそれらの使用に関する。
材料および方法
材料:
全ての材料は、別記されない限り、下記の通り、Sigma Aldrichから購入した:
99%の純度のチタン酸バリウム(CAS12047−27−7)
99%の純度の酸化ビスマス(CAS1304−76−3)
99%の純度のバナジン酸ビスマス(CAS14059−33−7、Alfa Aesar)
99.9%の純度の酸化亜鉛(CAS1314−13−2)
99.9%の純度の二酸化チタン(CAS13463−67−7)
99.0%の純度の酸化銅(CAS1317−38−0)
99.0%の純度の酸化マンガン(CAS1313−13−9)
ポリアクリル酸ナトリウム塩基(PAA)(CAS9003−04−7)
銀粒子10nm(Sigma Aldrich Cat.No.−730785)
200〜800nmの波長範囲にわたる、チタン酸バリウム、酸化ビスマス、バナジン酸ビスマス、および5%ドープ酸化亜鉛粉末の乾燥粉末の吸光度相関を、積分球検出器を備えたCary300 UV−Vis分光光度計(Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)を用いて、乾燥二酸化チタン粉末を基準として計算した。
ドープ剤のモルパーセンテージで表した5%ドープ酸化亜鉛を得るために、約5μm未満の平均粒子サイズを有する、500gの酸化亜鉛粉末(MW=81.4084g/mol)を、銅またはマンガンドーパント源として、24.43gの酸化銅粉末(CuO、MW=79.5454g/mol)または26.70gの酸化マンガン粉末(MnO2、MW=86.9368g/mol)のいずれかと混合した。混合をPulverisette2モルタルグラインダー(Fritsch、GmbH)において、約10分間70rpmで実施し、均質粉末を得た。
簡単に言うと、試料の吸光度は、分光光度計の積分球検出器により集めた、粉末試料から反射された光の量を、白色表面(入射光すべてを反射する)から反射された光の量から減算することにより、定性的に推定した。光の試料中への侵入の程度および試料の散乱の程度は知られていないので、この測定は、真の量的測定ではなく、試料の吸光度プロファイルを提供する。
ドープ酸化亜鉛を、実施例1に記載されるように調製した。チタン酸バリウム、酸化ビスマス、バナジン酸ビスマスおよびドープ酸化亜鉛のナノ粒子を、下記の通り、約5μmを超える粒子サイズ有する対応する粉末から、Attritorグラインディングミル(Union Process(登録商標), Akron, Ohio, USAによるHD−01)において、200gのバッチサイズを使用して、固体ローディング10%(20g)を用い粉砕することにより調製した。
実施例2に記載されるように、約45nmのDN95、約50nmのDN97.5および約59nmのDN99を有するチタン酸バリウムナノ粒子を、ミリングにより調製し、9%(w/w)懸濁液を得、これをその後水中で希釈し、0.5%、1.0%または2.0%(w/w)の濃度を得、超音波処理した。実施例2に記載されるように、約20nmの中位流体力学直径(粒子の数のD50)の、約28nmのDN95、約31nmのDN97.5、および約35nmのDN99を有する酸化ビスマスナノ粒子を、ミリングにより調製し、9%(w/w)懸濁液を得、これをその後水中で希釈し、0.5%、1.0%または2.0%(w/w)の濃度を得、超音波処理した。実施例2に記載されるように、約36nmのDN95、約42nmのDN97.5および約65nmのDN99を有するバナジン酸ビスマスナノ粒子を、ミリングにより調製し、2%(w/w)懸濁液を得、これをその後水中で希釈し、0.5%、1.0%または2.0%(w/w)の濃度を得、超音波処理した。上記実施例2において記載されるように、約27nmのDN95、約31nmのDN97.5および約36nmのDN99を有する5%銅ドープ酸化亜鉛ナノ粒子を、ミリングにより調製し、9%(w/w)懸濁液を得、これをその後水中で希釈し、0.5%、1.0%または2.0%(w/w)の濃度を得、超音波処理した。上記実施例2において記載されるように、約33nmのDN95、約37nmのDN97.5および約43nmのDN99を有する5%マンガンドープ酸化亜鉛ナノ粒子を、ミリングにより調製し、9%(w/w)懸濁液を得、これをその後水中で希釈し、0.5%、1.0%または2.0%(w/w)の濃度を得、超音波処理した。
Careline(登録商標)(Pharmagis,イスラエル)によるSkingard(登録商標)日焼け止め組成物は市販の化学的日焼け止め組成物である。Skingard(登録商標)製品をセラミックオーブン(Vulcan3−1750)中、500℃で5時間焼成させ、その後残留固体の重量パーセンテージは、非常に低いことが見出され(0.07%)、Skingard(登録商標)製品は実質的に有機化合物を含むことが示唆された。
D90で約14nm、D97.5で約15nmおよびD99で約17nmの流体力学直径の累積粒子サイズ分布を有する銀ナノ粒子(粒子の数の観点から)を、以上で記載される通りに調製された、本教示のドープまたは未ドープ無機UV防御剤の水中の1%(w/w)懸濁液に、銀ナノ粒子の濃度が最終組成物の0.001%または0.002%(w/w)となるように、添加する。銀粒子含有組成物の各々の吸収を前に記載されるように測定し、各材料成分のものと別々に(すなわち、1%(w/w)の無機UV防御剤の水性懸濁液および0.001%銀ナノ粒子(w/w)の別のもの)ならびにCareline(登録商標)の市販のSkingard(登録商標)日焼け止め組成物と比較する。酸化ビスマスナノ粒子の混合物を使用した実験の結果が、図6で提示され、酸化ビスマスの懸濁液に0.002%銀ナノ粒子を添加すると、最大吸光度が見られる波長が約380nmから約430nmまで延長した。
以上で決定された吸光度スペクトルに基づき、臨界波長を、濃度0.5%、1%、2%および9%(w/w)のBi2O3(DN95〜28nm)について、;0.001%または0.002%(w/w)銀ナノ粒子(D95〜14nm)を有する1%(w/w)Bi2O3について;濃度0.5%、1%、および2%(w/w)のBiVO4(DN95〜36nm)について;濃度0.5%、1%、2%および9%(w/w)の、5%銅(DN95〜27nm)もしくは5%マンガン(DN95〜33nm)がドープされた酸化亜鉛について;基準としての、濃度0.5%、1%、2%および9%(w/w)の未ドープZnO(DN95〜39nm)について(2つの後者の濃度の酸化亜鉛基準を図5Aおよび5Bに示す);ならびにSkingard(登録商標)製品について計算した。
約5μmの平均粒子サイズを有する酸化ビスマスおよびバナジン酸ビスマスの粉末を、以上で記載されるように、サイズ低減させ、下記改変に供した。水媒体を、油担体、すなわちC12〜C15安息香酸アルキル(Phoenix ChemicalからPelemol(登録商標)256として市販されている)で置き換え、水−混和性PAA分散剤を、ヒドロキシステアリン酸の単独重合から得られる野菜由来ポリエステル(Phoenix ChemicalsからPelemol(登録商標)PHS−8として市販されている)で置き換えた。
チタン酸バリウムは、公知の無機日焼け止め成分二酸化チタンよりも、280〜400nm範囲において、特に、範囲のより高い端、すなわち約380〜400nm範囲で、紫外線照射の少なくとも等価の吸光度を提供することが示された。チタン酸バリウムのナノ粒子はまた、優れたUV吸収を提供し、一方、皮膚に適用すると実質的に目に見えない組成物を提供する。
Claims (36)
- (i)チタン酸バリウム(BaTiO3)および(ii)バナジン酸ビスマス(BiVO4)からなる群より選択される少なくとも1つの無機UV吸収剤の粒子を含み、任意で、(iii)酸化ビスマス(Bi2O3)および(iv)ドープ酸化亜鉛(ZnO)からなる群より選択される追加の無機UV吸収剤の粒子を含む、UV防御組成物。
- 前記少なくとも1つの無機UV吸収剤は前記組成物中に、約100nmまでの少なくとも1つの寸法を有するナノ粒子として存在し、前記追加の無機UV吸収剤は、含まれる場合、前記組成物中に、約100nmまでの少なくとも1つの寸法を有するナノ粒子として存在する、請求項1に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物中に存在する、前記無機UV吸収剤(複数可)および/または含まれる場合、前記追加の無機UV吸収剤(複数可)のナノ粒子の数または体積の少なくとも50%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97.5%または少なくとも99%はそれぞれ独立して約100nmまでの少なくとも1つの寸法を有する、請求項1または2に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物中に存在する、前記無機UV吸収剤(複数可)および/または含まれる場合、前記追加の無機UV吸収剤(複数可)のナノ粒子の数または体積の少なくとも90%はそれぞれ独立して約100nmまでの少なくとも1つの寸法を有する、請求項3に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物中に存在する、前記無機UV吸収剤(複数可)および/または含まれる場合、前記追加の無機UV吸収剤(複数可)のナノ粒子の数または体積の少なくとも95%はそれぞれ独立して約100nmまでの少なくとも1つの寸法を有する、請求項4に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物中に存在する、前記無機UV吸収剤(複数可)および/または含まれる場合、前記追加の無機UV吸収剤(複数可)のナノ粒子の数または体積の少なくとも97.5%はそれぞれ独立して約100nmまでの少なくとも1つの寸法を有する、請求項5に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物中に存在する、前記無機UV吸収剤(複数可)および/または含まれる場合、前記追加の無機UV吸収剤(複数可)のナノ粒子の数または体積の少なくとも99%はそれぞれ独立して約100nmまでの少なくとも1つの寸法を有する、請求項6に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は、10wt%未満、5wt%未満、4wt%未満、3wt%未満、2wt%未満、1wt%未満、0.5wt%未満、0.1wt%未満または0.05wt%未満の有機紫外線吸収剤(複数可)を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は有機紫外線吸収剤を一般に欠いている、かなり欠いている、著しく欠いている、実質的に欠いている、本質的に欠いている、実質本質的に欠いているまたは欠いている、請求項8に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物中の、前記少なくとも1つの無機UV吸収剤と前記任意的な少なくとも1つの追加の無機UV吸収剤の合わせた量は、前記組成物の約0.001%〜約40%(w/w)の範囲内の濃度にある、請求項1〜9のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記少なくとも1つの無機UV吸収剤(複数可)と前記任意的な追加の無機UV吸収剤(複数可)の合わせた量は、前記組成物の少なくとも0.001wt%、0.01wt%、少なくとも0.1wt%、少なくとも0.5wt%、少なくとも1wt%、少なくとも2wt%、少なくとも3wt%、少なくとも4wt%、少なくとも5wt%、少なくとも10wt%、少なくとも15wt%、少なくとも20wt%、少なくとも25wt%、少なくとも30wt%、または少なくとも35wt%を構成する、請求項10に記載のUV防御組成物。
- 前記少なくとも1つの無機UV吸収剤(複数可)と前記任意的な追加の無機UV吸収剤(複数可)の合わせた量は、前記組成物のせいぜい40wt%、せいぜい35wt%、せいぜい30wt%、せいぜい25wt%、せいぜい20wt%、せいぜい15wt%、せいぜい10wt%、せいぜい5wt%、せいぜい4wt%、せいぜい3wt%、せいぜい2wt%、せいぜい1wt%、せいぜい0.5wt%、またはせいぜい0.1wt%を構成する、請求項8〜11のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記無機UV吸収剤(複数可)および、含まれる場合、前記追加の無機UV吸収剤(複数可)は、前記組成物中の唯一の紫外線吸収剤を構成する、請求項1〜12のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 金属銀粒子をさらに含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記銀粒子は、約50nmまでの少なくとも1つの寸法、約40nmまでの少なくとも1つの寸法、または約30nmまでの少なくとも1つの寸法を有する銀ナノ粒子を含む、請求項14に記載のUV防御組成物。
- 前記銀ナノ粒子は、約10nmから約50nmまでの範囲の少なくとも1つの寸法を有する、請求項14に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物中に存在する前記銀粒子の数または体積の少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97.5%または少なくとも99%は約50nmまでの少なくとも1つの寸法を有する、請求項14〜16のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記銀粒子は前記組成物中に、全組成の約0.01%〜約10%(w/w)の範囲の濃度で存在する、請求項14〜17のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は、エアロゾル、クリーム、エマルジョン、ゲル、ローション、ムース、ペースト、液体コートまたはスプレーからなる群より選択される形態である、請求項1〜18のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は下記の1つとして製剤化される、請求項1〜19のいずれか一項に記載のUV防御組成物:(a)ヒトまたは非ヒト動物皮膚に適用するための日焼け止め組成物;(b)ヒト毛髪または非ヒト獣毛に適用するための組成物;(c)無生物表面に適用するための組成物。
- 前記組成物はヒト皮膚へ適用するための日焼け止め組成物として製剤化され、エアロゾル、クリーム、エマルジョン、ゲル、ローション、ムース、ペースト、および液体からなる群より選択される形態である、請求項20に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は、シャンプー、コンディショナーおよびヘアマスクからなる群より選択されるヘアケア製品の形態である、請求項20に記載のUV防御組成物。
- 無生物表面に適用するためのワニスまたはラッカーとして製剤化された、請求項20に記載のUV防御組成物。
- (a)被験体を紫外線照射の有害効果に対して防御する;(b)被験体の皮膚を紫外線照射の有害効果に対して防御する;(c)被験体の毛髪を紫外線照射の有害効果に対して防御する;または(d)物体の無生物表面を紫外線照射の有害効果に対して防御するのに使用するための、請求項1〜19のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は被験体の皮膚を紫外線照射の有害効果に対し防御するためのものであり、前記組成物はスキンケア製品の形態である、請求項24により使用するための請求項1〜19のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は被験体の毛髪を紫外線照射の有害効果に対して防御するためのものであり、前記組成物はシャンプー、コンディショナーおよびヘアマスクからなる群より選択されるヘアケア製品の形態である、請求項24により使用するための請求項1〜19のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は物体の無生物表面を紫外線照射の有害効果に対して防御するためのものであり、前記組成物はラッカーまたはワニスの形態である、請求項24により使用するための請求項1〜19のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記被験体はヒト被験体である、請求項24〜27のいずれか一項により使用するための請求項1〜19のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 紫外線照射に対して防御することは、紫外線A照射および紫外線B照射に対して防御することを含む、請求項24〜28のいずれか一項により使用するための請求項1〜19のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記組成物は、少なくとも370nmの臨界波長を有する、請求項1〜29のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 371nm、372nm、373nm、374nm、375nm、376nm、377nm、378nm、379nm、380nm、381nm、382nm、383nm、384nm、385nm、386nm、387nm、388nm、389nm、390nm、391nm、392nm、または392nm超の臨界波長を有する、請求項30に記載のUV防御組成物。
- 280nm〜400nmの範囲における波長の関数としての、前記作用物質のUV吸収により形成される曲線下面積(AUC)(AUC280〜400)は、同じ濃度で280nm〜700nmの範囲にて同じ作用物質により形成されるAUC(AUC280〜700)の少なくとも75%、少なくとも85%または少なくとも95%である、請求項1〜29のいずれか一項に記載のUV防御組成物。
- 前記表面に、有効な量の、請求項1〜32のいずれか一項に記載の組成物を適用することを含む、表面をUV照射から防御する方法。
- 前記表面は皮膚である、請求項33に記載の方法。
- 前記表面は毛髪である、請求項33に記載の方法。
- 前記表面は無生物表面である、請求項33に記載の方法。
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