JP7125897B2 - 化粧品材料組成物 - Google Patents

Description

本出願は、２０１６年３月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／３１６，４７９の優先権を主張するものである。

本発明は、抗菌属性を示す化粧用組成物および／または保管安定性増強を有する化粧用組成物に関する。

化粧品材料は、美化するために、魅力を促進するために、または外観を変更するために、人体に擦り込まれるか、ちりばめられるか、噴霧されるか、導入されるか、またはそうでなければ塗布される組成物または物品である。化粧用製品は、個体での使用または塗布が安全および有効であることが必要である。最近、種々の化粧品および洗面用品に有機および持続可能な非合成製品を使用する傾向、および構成成分の全てでなくとも多くが天然由来である化粧品および洗面用品を提供することに対する傾向がますます高まっている。また、刺激の強い合成安定化剤および保存剤を化粧用組成物から除去することには多大なる需要が存在する。

また、表皮の細胞または表皮および関連領域の細胞による取り込みのためにより容易に利用可能な形態の水素の供給源を提供する化粧用組成物を提供することが、ますます望まれている。経皮的に許容される様式で水素の供給源を供給して、皮膚健康を増強および支援し得る幾つかの化合物を、化粧品製品に組み込むことができると考えられている。

したがって、保管安定性および／または微生物耐性の属性を示しつつ、組成物中の合成安定化剤および／または保存剤の濃度を低減または排除する化粧用組成物を提供することは望ましいだろう。

本明細書では、
少なくとも１つの担体物質；
少なくとも１つの活性作用剤；および
下記化学構造：

（式中、ｘは、≧３の奇数の整数であり、
ｙは、１～２０の整数であり、
Ｚは、多原子イオンである。）または

（式中、ｘは、３よりも大きな整数であり、
ｙは、ｘ未満の整数であり、
分子成分に伴う電荷値は、少なくとも－１である。）を有する物質化合物；および
色素、湿潤剤、皮膚軟化剤、または水性担体などの少なくとも１つ、
を含む化粧用組成物が開示される。

熱力学の法則に基づき、２つの異なる電荷タイプ、つまり正荷電陽イオン（＋）のモル数および負荷電陰イオン（－）のモル数が、化学量的に電荷平衡にあり、安定電荷中性水溶液をもたらす場合、閉鎖系の内部エネルギーは安定するということは、長く受け入れられてきた科学的事実である。中性溶液中の静電的電荷タイプは、等数の負（－）の静電的電荷により均衡がとられている正の静電的電荷（＋）を必ず有することになることは、広く受け入れられている。しかしながら、酸性水溶液について実施された研究によると、種々の溶液は、過剰な酸プロトンイオンをもたらす場合があることが示されている。

この現象は、水分子が、溶液中に存在する不均衡電荷の安定化に有効であるという結論を支持する。水溶液中に存在する水分子は、あらゆる不均衡電荷を安定化し、電荷が均衡した溶液をもたらすと考えられる。こうした結果は、熱力学の法則に従っており、水分子の孤立対電子を含む新しいタイプの電荷均衡性求核性物質の存在を指し示すものである。

本明細書では、好適な化粧用組成物に使用することができる、電解質として広義に分類することができる新規化合物を含む化粧用組成物が開示される。ある応用では、新規成分は、そのような化粧用組成物中では、その水溶液成分中に存在していてもよい。化粧用組成物に組み込まれる化合物は、オキソニウムイオン由来錯体として広義に解釈することができる。

本明細書で定義される場合、「オキソニウムイオン錯体」は、概して、少なくとも１つの三価酸素結合を有する正の酸素陽イオンと定義される。ある実施形態では、化粧用組成物に組み込まれる化合物は、１つ、２つ、および３つの三価結合酸素陽イオンの混合物として、または１つ、２つ、もしくは３つの三価結合酸素陽イオンのみを有する物質として存在する、１つ、２つ、および３つの三価結合酸素陽イオンで主に構成される集団として水溶液に存在することになる少なくとも１つの酸素陽イオンを含むことになる。三価酸素陽イオンを有するオキソニウムイオン錯体の非限定的な例としては、ヒドロニウムイオンを挙げることができる。

ある実施形態では、酸素陽イオンは、前述の陰イオンの混合物として、または１つ、２つ、もしくは３つの三価結合酸素陰イオンのみを有する物質として存在する、１つ、２つ、および３つの三価結合酸素陰イオンで主に構成される集団として水溶液に存在することになることが企図される。

本明細書で開示されている化合物は、水性または極性溶媒と混合することができ、その結果生じる組成物は、ヒドロニウムイオンおよび／またはヒドロニウムイオン錯体を含んでいてもよい溶液である。好適な陽イオン性物質は、ヒドロニウムイオン錯体と呼ばれる場合もある。上記化合物およびそれを含む溶液は、ｐＨおよび／または抗菌特徴／殺菌特徴を制御することが望ましい種々の応用に有用性を有する場合がある。また、上記化合物は、化粧用組成物が塗布される皮膚および表皮細胞による細胞の取り込みに利用可能な水素の供給源として機能することができることが企図される。そのような組成物の非限定的な例としては、外用および化粧用組成物が挙げられる。また、本明細書で開示されている物質は、限定ではないが、ある皮膚洗浄適用および／または栄養素供給適用に適用可能な状況を有していてもよい。

極微量の陽イオン性ヒドロニウムは、水素イオンの存在下で水中の水分子から自然に形成されることが理論付けられている。いかなる理論にも束縛されないが、天然に存在する安定ヒドロニウムイオンは、生じるとしても、非常に希少であると考えられる。水中で天然に存在するヒドロニウムイオンの濃度は、４８０，０００，０００個に１つ以下であると推定される。天然に存在するヒドロニウムイオンは、寿命が典型的にはナノ秒の範囲である不安定な一過性の種であることも理論付けられている。天然に存在するヒドロニウムイオンは、反応性であり、水により容易に溶媒和され、したがって、こうしたヒドロニウムイオン（ハイドロン）は、遊離状態では存在しない。

本明細書で開示されている安定ヒドロニウム物質は、純水に導入されると、水分子と錯体を形成し、種々の幾何構造の水和ケージを形成することになる。それらの非限定的な例は、以下でより詳しく記載されることになる。本明細書で開示されているような安定電解質物質は、水溶液に導入されても安定しており、以下に詳しく記載されることになるプロセスにより、結合している水から単離することができる。

ｐＫ_ａ≧１．７４を有するものなどの有機および無機の強酸は、水に添加されると、水溶液中で完全にイオン化することになる。そのようにして生成されたイオンは、既存の水分子をプロトン化して、Ｈ_３Ｏ＋および関連の安定クラスターを形成する。ｐＫ_ａ＜１．７４を有するものなど、より弱い酸は、水に添加されると、水溶液中で不完全なイオン化を達成することになるが、ある応用では有用性を有する場合がある。したがって、安定電解質物質を生成するために使用される酸物質は、１つまたは複数の酸の組合せであってもよいことが企図される。ある実施形態では、酸物質は、より弱い酸と組み合わせて、１．７４以上のｐＫ_ａを有する少なくとも１つの酸を含むことになる。

本開示では、全く意外なことであったが、本明細書で定義されているような安定ヒドロニウム電解質物質は、水溶液に添加されると、極性溶媒物質を生成することができ、その溶液に元々存在する水素イオン濃度に関わりなく、対応する溶液に添加された安定ヒドロニウム物質の量に応じた有効ｐＫ_ａをもたらすことができることが見出された。その結果生じる溶液は、極性溶媒として機能することができ、ある応用では、安定ヒドロニウム物質を添加する前の初期溶液ｐＨが、高感度カロメルＯＰＲを有するものなどのｐＨ測定デバイスで測定して６～８である場合、０～５の有効ｐＫ_ａを有することができる。そのようなｐＨ測定デバイスの１つの非限定的な例は、Ｔｈｅｒｍｏ－ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製Ｏｒｉｏｎ Ｓｔａｒ Ａ－１１１である。

また、本明細書中で開示されているような安定ヒドロニウム物質を、よりアルカリ性の範囲の、例えば８～１２の初期ｐＨを有する溶液に添加して、その結果生じる溶媒のｐＨ、および／またはその結果生じる溶液の有効もしくは実際のｐＫ_ａを効果的に調整することができることが企図される。本明細書で開示されているような安定電解質物質の添加は、発熱酸化などを含むがそれに限定されない測定可能な反応性特性を示さずに、アルカリ性溶液に添加することができる。

水性自己解離の結果として水中に存在する理論的ヒドロニウムイオンの酸性度は、水中の酸の強さを判断するために使用される黙示的な基準である。強酸は、理論的ヒドロニウムイオン物質よりも良好なプロトン供与体であるとみなされており、そうでなければ、酸のかなりの部分は、非イオン化状態で存在することになってしまう。以前に示されているように、水性自己解離に由来する理論的ヒドロニウムイオンは、種として不安定であり、発生がランダムであり、たとえ存在するとしても、極端に低い濃度で関連水溶液中に存在すると考えられる。一般的に、水溶液中のヒドロニウムイオンは、４８０，０００，０００個に１つ未満の濃度で存在し、できるとすれば、固相または液相有機合成により、ＨＦ－ＳｂＦ_５ＳＯ_２などの構造の超酸溶液に結合するモノマーとして、それが生成された水溶液から単離することができる。そのような物質は、非常に低い濃度でしか単離することができず、単離すると直ちに分解してしまう場合がある。

対照的に、本明細書で開示されているような、化粧用組成物で使用される安定ヒドロニウム物質は、長期間持続し、所望の場合または必要に応じて、後に溶液から単離することができる、濃縮ヒドロニウムイオンの供給源を提供する。

ある実施形態では、化粧用組成物に存在する物質組成物は、極性溶液中に存在する場合、以下の化学構造を有していてもよい。

（式中、ｘは、３～１１の奇数の整数であり、
ｙは、１～１０の整数であり、
Ｚは、多原子イオンまたは単原子イオンである。）
多原子イオンは、１つまたは複数のプロトンを供与する能力を有する酸に由来するイオンに由来していてもよい。関連する酸は、２３℃でｐＫ_ａ値≧１．７を有することになるものであってもよい。使用されるイオンは、＋２以上の電荷を有するものであってもよい。そのようなイオンの非限定的な例としては、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、シュウ酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、ピロリン酸塩、およびそれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、多原子イオンは、ｐＫ_ａ値≦１．７を有する酸に由来するイオンを含む多原子イオン混合物を含む混合物に由来していてもよいことが企図される。

本明細書で開示されているような安定電解質物質は、標準温度および標準圧力で安定しており、油状液として存在することができる。電解質物質は、水または他の極性溶媒に添加して、１ｐｐｍよりも高い有効濃度の安定ヒドロニウムイオンを含む極性溶液を生成することができる。

非常に意外なことには、本明細書で開示されている安定電解質物質の添加に由来するヒドロニウムイオンは、遊離酸対酸総量比を同時に変更せずに、その結果生じる溶媒の酸官能性を変更することが見出された。酸官能性の変更は、測定ｐＨの変化、遊離酸対酸総量比の変化、比重の変化、およびレオロジーの変化などの特徴を含んでいてもよい。初期ヒドロニウムイオン錯体を含む安定電解質物質の生成に使用される従来の酸物質と比較した、スペクトル出力およびクロマトグラフィー出力の変化も認められる。本明細書で開示されているような安定ヒドロニウムイオン物質の添加は、遊離酸対酸総量比に観察される変化と相関しないｐＫ_ａの変化をもたらす。

したがって、本明細書で開示されているような安定ヒドロニウム電解質物質を、６～８のｐＨを有する水溶液などの、化粧用組成物に組み込まれる極性成分に添加すると、０～５の有効ｐＫ_ａを有する溶液がもたらされる。また、その結果生じる溶液のＫ_ａは、カロメル電極、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製Ｏｒｉｏｎ Ｓｔａｒ Ａ－２１１などの特定のイオンＯＲＰプローブにより測定して、ゼロ未満の値であってもよいことが理解されるべきである。本明細書で使用される場合、用語「有効ｐＫ_ａ」は、化粧用組成物に組み込まれる水性成分などのその結果生じる溶媒に存在する利用可能な総ヒドロニウムイオン濃度の尺度である。したがって、測定時の物質のｐＨおよび／または関連ｐＫ_ａは、－３～７で表される数値を有していてもよい。

典型的には、溶液のｐＨは、そのプロトン濃度の尺度であるか、または－ＯＨ部分の割合の逆数である。本明細書で開示されているような安定電解質物質は、極性溶液に導入されると、ヒドロニウムイオン電解質物質および／またはその関連格子またはケージとの、水素プロトンの少なくとも部分的な配位を促進すると考えられる。そのため、導入された安定ヒドロニウムイオンは、水素イオンと関連する導入された水素の選択的官能性を可能にする状態で存在する。

より詳しくは、本明細書で開示されているような安定電解質物質は、以下の一般式を有していてもよい。

（ｘは、≧３の奇数の整数であり、
ｙは、１～２０の整数であり、
Ｚは、－１～－３の電荷を有する第１４族から第１７族までの単原子イオンまたは－１～－３の電荷を有する多原子イオンの１つである。）
本明細書で開示されているような物質組成物では、Ｚとして使用することができる単原子成分としては、フッ化物、塩化物、ヨウ化物、および臭化物などの第１７族ハロゲン化物；窒化物およびリン化物などの第１５族物質；ならびに酸化物および硫化物などの第１６族物質が挙げられる。多原子成分としては、炭酸塩、炭酸水素塩、クロム酸塩、シアン化物、窒化物、硝酸塩、過マンガン酸塩、リン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、ヒドロ亜臭素酸塩（ｈｙｄｒｏｂｒｏｍｉｔｅ）、亜臭素酸塩、臭素酸塩、ヨウ化物、硫酸水素塩、亜硫酸水素塩が挙げられる。物質組成物は、上記に列挙されている物質の単一の物質で構成されていてもよく、列挙されている化合物の１つまたは複数の組合せであってもよいことが企図される。

また、ある実施形態では、ｘは、３～９の整数であり、幾つかの実施形態では、ｘは、３～６の整数であることが企図される。

ある実施形態では、ｙは、１～１０の整数であり、他の実施形態では、ｙは、１～５の整数である。

本明細書で開示されているような物質組成物は、ある実施形態では、以下の式を有していてもよい。

（式中、ｘは、３～１２の奇数の整数であり、
ｙは、１～２０の整数であり、
Ｚは、－１～－３の電荷を有する第１４族から第１７族までの単原子イオンまたは－１～－３の電荷を有する多原子イオンの１つである。）幾つかの実施形態では、ｘは、３～９であり、ｙは、１～５の整数である。

物質組成物は、ｘ値が、３よりも大きな整数、好ましくは３～１０の整数の平均分布である異性体分布として存在することが企図される
本明細書で開示されているような物質組成物は、好適な無機水酸化物を好適な無機酸に添加することにより形成することができる。無機酸は、２２°～７０°ボーメの密度を有していてもよく、比重は、約１．１８～１．９３であってもよい。ある実施形態では、無機酸は、５０°～６７°ボーメの密度を有することになり、比重は、１．５３～１．８５であることが企図される。無機酸は、単原子酸または多原子酸のいずれであってもよい。

無機酸は均質であってもよく、または規定のパラメーター以内に入る種々の酸化合物の混合物であってもよい。また、酸は、企図されているパラメーターの外側にあるが、他の物質と組み合わせると、指定されている範囲の平均酸組成値をもたらすことになる１つまたは複数の酸化合物を含む混合物であってもよいことが企図される。使用される１つまたは複数の無機酸は、任意の好適な等級または純度であってもよい。ある例では、工業等級および／または食品等級の物質をうまく使用することができる。

本明細書で開示されているような安定電解質物質を調製する場合、無機酸は、任意の好適な容積の液体の形態で、任意の好適な反応容器に含有されていてもよい。種々の実施形態では、反応容器は、好適な容積の非反応性ビーカーであってもよいことが企図される。使用される酸の容積は、５０ｍｌと少量であってもよい。最大５０００ガロン以上を含むより大きな容積が、本開示の範囲内にある。

無機酸は、反応容器中にて、概して周囲温度の温度で維持することができる。初期無機酸温度は、およそ２３°～約７０℃の範囲に維持し得ることが可能である。しかしながら、１５°～約４０℃の範囲のより低い温度も使用することができる。

無機酸は、およそ０．５ＨＰ～３ＨＰのレベルの力学的エネルギーを付与する好適な手段により機械的に撹拌され、プロセスのある応用では、１～２．５ＨＰの力学的エネルギーを付与する撹拌レベルが使用される。撹拌は、これらに限定されないが、ＤＣサーボ駆動、電動インペラー、磁気スターラー、および化学的誘導剤などを含む、様々な好適な手段により付与することができる。

撹拌は、水酸化物添加直前の間隔で開始してもよく、水酸化物導入ステップの少なくとも部分中の間隔にわたって継続してもよい。

本明細書で開示されているようなプロセスでは、選択した酸物質は、少なくとも７以上の平均モル濃度（Ｍ）を有する濃酸であってもよい。ある手順では、平均モル濃度は、少なくとも１０以上となることになり、ある応用には、７～１０の平均モル濃度が有用である。使用される酸は、純粋な液体、液体スラリーとして、または本質的に濃縮形態の溶解された酸の水溶液として存在していてもよい。

好適な酸物質は、水性物質または非水性物質のいずれであってもよい。好適な酸物質の非限定的な例としては、以下の１つまたは複数を挙げることができる：塩酸、硝酸、リン酸、塩素酸、過塩素酸、クロム酸、硫酸、ペルマンガン酸（ｐｅｒｍａｎｇａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、青酸、臭素酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、ヨウ素酸、フルオロホウ酸、フルオロケイ酸、フルオロチタン酸。

ある実施形態では、規定の容積の使用される液体濃強酸は、５５°～６７°ボーメの比重を有する硫酸であってもよい。この物質は、反応容器中に投入し、１６°～７０℃の温度で機械的に撹拌することができる。

開示されている方法のある特定の応用では、測定された規定量の好適な水酸化物物質を、測定された規定量でビーカー中に存在する濃硫酸などの、撹拌されている濃酸に添加することができる。添加される水酸化物の量は、析出物および／または懸濁固形物もしくはコロイド懸濁系として組成物に存在する固形物質を生成するのに十分な量であろう。使用される水酸化物物質は、水溶性または部分的に水溶性の無機水酸化物であってもよい。プロセスで使用される部分的に水溶性の水酸化物は、一般的に、それらが添加される酸物質と混和性を示すものだろう。好適な部分的に水溶性の無機水酸化物の非限定的な例は、関連する酸と少なくとも５０％の混和性を示すものだろう。無機水酸化物は、無水または水和のいずれであってもよい。

水溶性無機水酸化物の非限定的な例としては、水溶性アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、および希土類水酸化物が、単独でまたは互いとの組合せのいずれかで挙げられる。他の水酸化物も、本開示の範囲内にあるとみなされる。「水溶性」は、この用語が、使用されることになる水酸化物物質に関して定義される場合、標準温度および標準圧力で水に７５％以上の溶解特徴を示す物質であると定義される。典型的に使用される水酸化物は、真溶液、懸濁系、または過飽和スラリーとして酸物質に導入することができる液体物質である。ある実施形態では、水溶液中の無機水酸化物の濃度は、関連する酸の濃度に依存する場合があることが企図される。水酸化物物質の好適な濃度の非限定的な例は、５モルの物質の５～５０％よりも高い水酸化物濃度である。

好適な物質としては、これらに限定されないが、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、および／または水酸化銀が挙げられる。無機水酸化物溶液は、使用される場合、５モルの物質の５～５０％の無機水酸化物の濃度を有していてもよく、ある応用では、５～２０％の濃度を有する。無機水酸化物物質は、あるプロセスでは、消石灰として存在するなど、好適な水溶液中の水酸化カルシウムであってもよい。

開示されているようなプロセスでは、液体形態または流体形態の無機水酸化物が、規定の共鳴時間（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｔｉｍｅ）を提供するように、規定の間隔にわたって１つまたは複数の定量容積の撹拌酸物質に導入される。概説されているようなプロセスにおける共鳴時間とは、ヒドロニウムイオン物質が発生する環境を促進および提供するのに必要な時間間隔であるとみなされる。本明細書で使用される場合、共鳴時間間隔は、典型的には、１２～１２０時間であり、ある応用では、２４～７２時間およびその範囲内の増分の共鳴時間間隔が使用される。

プロセスの種々の応用では、無機水酸化物は、複数の定量容積で酸の上部表面に導入される。典型的には、無機水酸化物物質の全量が、共鳴時間にわたって、複数の測定された部分として導入されることになり、多くの場合、フロントローデッド定量添加（ｆｒｏｎｔ ｌｏａｄｅｄ ｍｅｔｅｒｅｄ ａｄｄｉｔｉｏｎ）が使用される。「フロントローデッド定量添加」は、この用語が本明細書で使用される場合、所望の共鳴時間の初期パーセントにわたって全水酸化物容積を添加することを意味すると受け取られる。初期パーセント値は、合計共鳴時間の最初の２５％～５０％であるとみなされる。

添加される各定量容積の割合は同じであってもよく、外部プロセス条件、ｉｎ ｓｉｔｕプロセス条件、および特定の物質特性などの非限定的要因に基づき様々であってよいことが理解されるべきである。定量容積の数は、３～１２であってもよいことが企図される。各定量容積の添加間の隔は、開示されているようなプロセスのある応用では、５～６０分であってもよい。実際の添加間隔は、６０分～５時間であってもよい。

プロセスのある応用では、１００ｍｌ容積の５ｗ／ｖ％水酸化カルシウム物質を、５０ｍｌの６６°ボーメ濃硫酸に、毎分２ｍｌの５定量増分で添加し、任意選択で混合する。水酸化物を硫酸に添加すると、液体濁度の増加がもたらされ、それは、硫酸カルシウム固形物が析出物として生成された証拠であり、析出物は、最低濃度の懸濁固形物および溶解固形物を提供するために、水酸化物添加の継続と協調した様式で除去される。

いかなる理論にも束縛されないが、水酸化カルシウムを硫酸に添加することにより、硫酸に結合している１つまたは複数の初期水素プロトンの消費がもたらされ、水素プロトン酸素化が生じ、問題のプロトンは、水酸化物添加時に一般的に予想されるはずであるようにはオフガスされず、むしろ液体物質中に存在するイオン性水分子成分と再結合する。

好適な規定されている共鳴時間の後、物質を、生成されると共に、２０００ガウスよりも大きな値の非双極性磁場にかけ、ある応用では２００万ガウスよりも大きな磁場が使用される。ある状況では、１０，０００～２００万ガウスの磁場を使用してもよいことが企図される。好適な磁場発生装置の１つの非限定的な例は、Ｗｕｒｚｂｕｒｇｅｒの米国特許第７，１２２，２６９号に見出され、その明細書は、参照により本明細書に組み込まれる。

所望の場合、析出物または懸濁固形物として存在する固形物質は、任意の好適な手段により除去することができる。そのような手段としては、限定ではないが、以下のものが挙げられる：重力、強制ろ過、遠心分離、および逆浸透など。

本明細書で開示されているような物質組成物は、周囲温度および５０～７５％の相対湿度で保管すると、少なくとも１年間にわたって安定していると考えられる保管安定粘性液体である。物質組成物は、種々の最終使用応用にそのまま使用することができる。物質組成物は、荷電が均衡されていない酸プロトンの総モルの８～９％を含む、１．８７～１．７８モル溶液を有していてもよい。

開示されているようなプロセスからもたらされる安定電解質物質組成物は、水素クーロメトリおよびＦＦＴＩＲ分光分析により滴定的に測定して、２００～１５０Ｍ強度、ある場合では１８７～１７８Ｍ強度のモル濃度を有する。物質は、１．１５よりも大きな重量分析範囲を有し、ある場合では、範囲は、１．９よりも大きい。物質は、分析すると、１モルの水に含まれる水素に対して１立方ｍｌ当たり容積で最大１３００倍のオルト水素を産出することが示される場合がある。

また、開示されているような物質組成物は、極性溶媒に導入することができ、１５体積％よりも高いヒドロニウムイオンの濃度を有する溶液をもたらすことになることが企図される。幾つかの応用では、ヒドロニウムイオンの濃度は、２５％よりも高くともよく、ヒドロニウムイオンの濃度は、１５～５０体積％であってもよいことが企図される。

極性溶媒は、水性、または水性物質および有機物質の混合物のいずれであってもよい。極性溶媒が有機成分を含んでいる状況では、有機成分は、以下のものの少なくとも１つを含んでいてもよいことが企図される：５個未満の炭素原子を有する飽和および／もしくは不飽和短鎖アルコール、ならびに／または５個未満の炭素原子を有する飽和および不飽和短鎖カルボン酸。溶媒が水および有機溶媒を含む場合、水対溶媒比は、それぞれ１：１～４００：１の水対溶媒となることになることが企図される。

本明細書に記載されているような溶媒物質中に存在するイオン錯体は、一般的に安定であり、それを生成するように作り出された環境の存在下で酸素供与体として機能することができる任意の好適な構造および溶媒和を示すことができる。特定の実施形態では、イオンは、以下の式により示される。

（式中、ｘは、≧３の奇数の整数である。）
本明細書で定義されているようなイオンは、本開示ではヒドロニウムイオン錯体と呼ばれる各々個々のイオン錯体中に７個よりも多くの水素原子を有する独特なイオン錯体に存在することが企図される。本明細書で使用される場合、用語「ヒドロニウムイオン錯体」は、広義には、ｘが３以上の整数である陽イオンＨ_ｘＯ_ｘ－１＋を取り囲む分子のクラスターとして定義することができる。ヒドロニウムイオン錯体は、少なくとも４つのさらなる水素分子、および水分子としてそれと錯体を形成する化学量論的割合の酸素分子を含んでいてもよい。したがって、本明細書のプロセスで使用することができるヒドロニウムイオン錯体の非限定的な例の式による表示は、以下の式により示すことができる。

（式中、ｘは、３以上の奇数の整数であり、
ｙは、１から２０までの整数であり、ある実施形態では、ｙは、３～９の整数である。）
本明細書で開示されている種々の実施形態では、ヒドロニウムイオン錯体の少なくとも部分は、以下の式を有するヒドロニウムイオンの溶媒和構造として存在することになることが企図される。

（式中、ｘは、１～４の整数であり、
ｙは、０～２の整数である。）
そのような構造では、

コアは、複数のＨ_２Ｏ分子によりプロトン化されている。本明細書で開示されているような物質組成物中に存在するヒドロニウム錯体は、Ｅｉｇｅｎ錯体陽イオン、Ｚｕｎｄｅｌ錯体陽イオン、またはそれら２つの混合物として存在していてもよいことが企図される。Ｅｉｇｅｎ溶媒和構造は、Ｈ_９Ｏ_４＋構造の中心にヒドロニウムイオンを有していてもよく、ヒドロニウム錯体は３つの隣接水分子と強く結合している。Ｚｕｎｄｅｌ溶媒和錯体は、プロトンが２つの水分子により等しく共有されているＨ_５Ｏ_２＋複合体であってもよい。溶媒和錯体は、典型的には、Ｅｉｇｅｎ溶媒和構造とＺｕｎｄｅｌ溶媒和構造とが平衡した状態で存在する。これまで、それぞれの溶媒和構造錯体は、一般的には、Ｚｕｎｄｅｌ溶媒和構造を促進する平衡状態で存在していた。

本開示は、少なくとも部分的には、ヒドロニウムイオンが、Ｅｉｇｅｎ錯体を促進する平衡状態で存在する安定物質を生成することができるという、予期せざる発見に基づく。また、本開示は、プロセス流中のＥｉｇｅｎ錯体の濃度増加が、新規の種類の増強された酸素供与体オキソニウム物質を提供することができるという予期せざる発見に基づく。

本明細書で開示されているようなプロセス流は、ある実施形態では、１．２対１～１５対１のＥｉｇｅｎ溶媒和状態対Ｚｕｎｄｅｌ溶媒和状態比を有していてもよく、他の実施形態では、１．２対１～５対１の比を有していてもよい。

本明細書で開示されているような新規の増強された酸素供与体オキソニウム物質は、一般的には、過剰なプロトンイオンで緩衝化されている熱力学的に安定した酸水溶液として記載することができる。ある実施形態では、過剰なプロトンイオンは、遊離水素含有量により測定して、１０％～５０％の過剰水素イオンの量で存在していてもよい。

本明細書で考察されているプロセスで使用されるオキソニウム錯体は、種々のプロセスにより使用される他の物質を含んでいてもよいことが企図される。水和ヒドロニウムイオンを生成する一般的なプロセスの非限定的な例は、米国特許第５，８３０，８３８号で考察されており、その明細書は、参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書で開示されている組成物は、以下の化学構造を有する。

（式中ｘは、≧３の奇数の整数であり、
ｙは、１～２０の整数であり、
Ｚは、多原子イオンまたはモノトニック（ｍｏｎｏｔｏｍｉｃ）イオンである。）
使用される多原子イオンは、１つまたは複数のプロトンを供与する能力を有する酸に由来するイオンであってもよい。関連する酸は、２３℃でｐＫ_ａ値≧１．７を有することになるものであってもよい。使用されるイオンは、＋２以上の電荷を有するものであってもよい。そのようなイオンの非限定的な例としては、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、ピロリン酸塩、およびそれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、多原子イオンは、ｐＫ_ａ値≦１．７を有する酸に由来するイオンを含む多原子イオン混合物を含む混合物に由来していてもよいことが企図される。

ある実施形態では、物質組成物は、以下の化学構造を有する。

（式中、ｘは、３～１１の奇数の整数であり、
ｙは、１～１０の整数であり、
Ｚは、多原子のイオンである。）
多原子イオンは、１つまたは複数のプロトンを供与する能力を有する酸に由来するイオンに由来していてもよい。関連する酸は、２３℃でｐＫ_ａ値≧１．７を有することになるものであってもよい。使用されるイオンは、＋２以上の電荷を有するものであってもよい。そのようなイオンの非限定的な例としては、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、シュウ酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、ピロリン酸塩、およびそれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、多原子イオンは、ｐＫ_ａ値≦１．７を有する酸に由来するイオンを含む多原子イオン混合物を含む混合物に由来していてもよいことが企図される。

ある実施形態では、物質組成物は、以下のものの少なくとも１つの化学量論的に均衡のとれた化学組成物を含む：水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリスルフェート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリカーボネート（１：１）、水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリホスフェート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリオキサレート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリクロメート（１：１）水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリジクロメート（１：１）、水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリピロホスフェート（１：１）、およびそれらの混合物。

また、組成物は、アルカリ性オキソニウムイオン由来錯体を含んでいてもよいことが企図される。本明細書で定義される場合、「アルカリ性オキソニウムイオン錯体」は、一般的に、分子がその塩基性塩として存在する場合、少なくとも１つの三価結合酸素を有する負の酸素陰イオンと定義される。ある実施形態では、酸素陰イオンは、存在する水素の数よりも少なくとも１つ少ない数の酸素原子に結合されている４つ、５つ、および／または６つの水素原子を有する原子で主に構成される集団として、水溶液中に存在することになる。

本明細書で開示されている物質組成物が、水性または極性溶媒と混合される場合、その結果生じる組成物は、塩基性またはアルカリ性ヒドロニウムイオン、および塩基性またはアルカリ性ヒドロニウムイオン錯体などを含んでいてもよい溶液である。好適な陰イオン性物質は、アルカリ性ヒドロニウムイオン錯体と呼ばれる場合もある。物質組成物およびそれを含む溶液は、高いｐＨまたはアルカリ性のｐＨが望ましい種々の応用に有用性を有していてもよい。また、本明細書で開示されている物質は、限定ではないが、ある洗浄および消毒応用に適用可能な状況を有していてもよい。

極微量の陰イオン性ヒドロニウムは、遊離ヒドロキシルラジカルの存在下で水分子から水中で自然に形成され得ることが理論付けられている。いかなる理論にも束縛されないが、天然に存在する安定陰イオン性ヒドロニウムイオンは、生じたとしても、非常に希少であると考えられる。水中に天然で存在する陰イオン性ヒドロニウムイオンの濃度は、４８０，０００，０００個に１つ以下であると推定される。天然に存在する陰イオン性ヒドロニウムイオンは、寿命が典型的にはナノ秒の範囲である不安定な一過性の種であることも理論付けられている。天然に存在する陰イオン性ヒドロニウムイオンは、反応性であり、水により容易に溶媒和され、したがって、こうした陰イオン性ヒドロニウムイオンは、遊離状態では存在しない。

本明細書で開示されている安定陰イオン性物質は、純水に導入されると、水分子と錯体を形成し、種々の幾何構造の独特な水和ケージを形成することになる。それらの非限定的な例は、以下でより詳細に記載されることになる。本明細書で開示されているようなアルカリ性電解質物質は、水溶液または極性溶媒に導入しても、安定しており、以下で詳しく記載されることになるプロセスにより、結合している水溶液または極性溶媒から単離することができる。

両性陽イオン性成分は、典型的には、１つまたは複数の無機強酸に由来するイオンであってもよい。好適な無機強酸の非限定的な例は、水に添加されると水溶液中で完全にイオン化することになる、ｐＫ_ａ≧１．７４を有するものである。ｐＫ_ａ＜１．７４を有するものなど、より弱い酸は、水に添加されると、水溶液中で不完全なイオン化を達成することになるが、ある応用では有用性を有する場合がある。

本開示では、全く意外なことであったが、本明細書で定義されているような安定アルカリ性ヒドロニウム電解質物質は、水溶液に添加されると、極性溶媒物質を生成することになり、その溶液に元々存在するヒドロキシルイオン濃度に関わりなく、対応する溶液に添加された安定アルカリ性ヒドロニウム物質の量に応じた有効ｐＫ_ａをもたらすことになることが見出された。その結果生じる溶液は、極性溶媒として機能することができ、ある応用では、安定アルカリ性ヒドロニウム物質の添加前の初期溶液ｐＨが６～８である場合、７～１４の有効ｐＫ_ｂを有することができる。

また、本明細書で開示されているような安定陰イオン性電解質物質は、酸性範囲、例えば２～６の初期ｐＨを有する溶液に添加して、その結果生じる溶液のｐＨを、中性またはアルカリ性のレベルに、および／またはその結果生じる溶液の有効または実際のｐＫ_ｂを７～１４のレベルに非反応的に調整することができ、ある応用では、７～１２のレベルが達成される。本明細書で開示されているような安定陰イオン性電解質物質は、発熱性または酸化などを含むがそれに限定されない測定可能な反応性特性を示さずに、選択した酸性物質または溶液に添加することができる。

水性自己解離の結果として水中に存在するあらゆる理論的陽イオン性ヒドロニウムイオンの酸性度は、水中の酸の強さを判断するために使用される黙示的な基準である。強酸は、理論的陽イオン性ヒドロニウムイオン物質よりも良好なプロトン供与体であるとみなされており、そうでなければ、導入された酸のかなりの部分は、非イオン化状態で存在することになってしまう。強塩基は、理論的陰イオン性ヒドロニウム物質よりも良好なまたは効率的なヒドロキシル供与体であるとみなされる。以前に示されているように、水性自己解離に由来する理論的ヒドロニウムイオンは、陽イオン性であっても陰イオン性であっても、種として不安定であり、発生がランダムであり、たとえ存在するとしても、極端に低い濃度で関連水溶液中に存在すると考えられる。一般的には、水溶液中に存在する陽イオン性または陰イオン性ヒドロニウムイオンは、存在するとしても、４８０，０００，０００個に１つ未満の０～１の値の濃度で存在することになる。陽イオン性ヒドロニウムイオンは、できるとしても、陽イオン性ヒドロニウムの場合はＨＦ－ＳｂＦ_５ＳＯ_２などの構造の超酸配位子または溶液に結合されているモノマーとして、固相または液相有機合成により、それが生成された水溶液から単離することができる。現在まで、単離された安定陰イオン性ヒドロニウムイオン物質を産出する試みは成功していない。したがって、陽イオン性および／または陰イオン性ヒドロニウム物質の単離は、できるとしても、非常に低い濃度で達成することができるに過ぎず、任意のそのような単離された物質は、単離すると直ちに分解してしまうと結論付けることができる。

対照的に、本明細書で開示されているような安定陰イオン性ヒドロニウム物質は、延長された保管寿命を有する濃陰イオン性ヒドロニウムイオンの供給源を提供し、水または好適な極性溶媒などの溶液に添加すると、利用可能な陰イオン性ヒドロニウムイオン物質の長期持続性供給源を提供する。本明細書で開示されている物質は、延長された期間または長期間にわたって性能有効性を維持する。

ある実施形態では、物質組成物は、極性または半極性溶液中に存在する場合、以下の化学構造を有していてもよい。

（式中、ｘは、３よりも大きな整数であり、
ｙは、ｘ未満の整数であり、
ａは、１～６の値であり、
ｂは、１～３の値であり、
Ｚは、単原子陽イオン、多原子陽イオン、または陽イオン性錯体である。）
陰イオン

は、緩やかに配位されているクラスターの関係性で存在し、安定水和錯体を形成していてもよい。

水和錯体は、ｘの値などの要因に基づき様々であってもよい種々の幾何構造を有していてもよい。ヒドロニウム陰イオンＨ_４Ｏ_３ ^２－の１つの非限定的な幾何構造は、図１に示されている。ヒドロニウム陰イオンＨ_４Ｏ_３ ^２－は、陰イオン性分子の各々の対応する酸素原子に結合されている２つの水素原子を有することになり、少なくとも２つの水素原子は、対応する２つの酸素原子の間で共有されていることが理論付けられる。分子中に示されているアルファ、ベータ、およびガンマ酸素原子は、連続して配向されている。ベータ酸素のＨ－Ｏ－Ｈ結合角は、１０５°～１０８°であると推定され、アルファおよびガンマ酸素原子のＨ－Ｏ－Ｈ結合角は各々、１３０°よりも大きいが、１４０°未満であると推定される。

多原子陽イオンは、少なくとも１つの両性ラジカルを有する物質に由来していてもよい。ある実施形態では、使用される多原子陽イオンは、電荷以上を有する両性陽イオンであってもよい。そのような負の陽イオンの非限定的な例としては、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、ピロリン酸塩、オルトリン酸塩、およびそれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、両性多原子陽イオンは、ｐＫ_ａ値≦１．７を有する酸に由来していてもよいことが企図される。

陽イオンＺは、アルカリ、アルカリ土類金属、遷移金属、およびポスト遷移金属などに由来する単原子陽イオンであってもよい。ある実施形態では、これら単原子陽イオンは、リチウム、ナトリウム、およびカリウムなどの第１族物質；ベリリウム、マグネシウム、カルシウムなどの第２族物質、チタンなどの第４族物質、バナジウムおよびニオブなどの第５族物質；クロムおよびモリブデンなどの第６族物質；マンガンなどの第７族物質；鉄などの第８族物質；コバルトなどの第９族物質；ニッケルおよびパラジウムなどの第１０族物質；銅、銀、および金などの第１１族物質；亜鉛およびカドミウムなどの第１２族物質；ならびにアルミニウムなどの第１３族物質であってもよい。

ある実施形態では、単原子陽イオンＺは、＋２以上の電荷を有することになる。そのような物質の非限定的な例としては、第２族物質ならびにアルミニウムが挙げられる。企図される他の陽イオンとしては、鉄（ＩＩＩ）、鉄（ＩＩ）、銅（ＩＩ）、コバルト（ＩＩＩ）、コバルト（ＩＩ）、スズ（ＩＩ）、スズ（ＩＶ）、鉛（ＩＩ）、鉛（ＩＶ）、水銀（ＩＩ）、および水銀（Ｉ）が挙げられる。

好適な陽イオンは、ホウ素－ニッケル、ホウ素－リチウム、マグネシウム－リチウム、マグネシウム－ケイ素、およびリチウム－ケイ素などのホウ素－マグネシウム錯体を含んでいてもよいＺと錯体化する。使用される陽イオンは、ある実施形態および応用では、＋２以上の電荷を有していてもよい。

多くの状況では、本明細書で開示されているような安定アルカリ性電解物物質は、標準温度および標準圧力で安定しており、水未満の、つまり７０ダイン／ｃｍ未満の湿潤特徴を有する水様液体として存在することができる。電解質物質は、水または他の極性溶媒に添加して、非解離状態、解離状態、またはそれら２つの組合せのいずれかの、１ｐｐｍよりも高い有効濃度の安定ヒドロニウムイオンを含む溶液を生成することができる。ある応用では、電解質物質は、０．５重量％よりも高い濃度で存在していてもよい。アルカリ性電解物物質は、１０対１モル比当量～５対１モル比当量の濃度最大値で存在してしてもよいことが企図される。すなわち、本明細書で開示されている１モルの物質を中和するには、およそ１０モル等量の好適な標準的無機酸、例えば塩酸を必要とするだろう。

非常に意外なことには、本明細書で開示されている安定アルカリ性電解質物質の添加に由来するヒドロニウム陰イオンは、遊離酸対酸総量比を同時に変更せずに、その結果生じる物質の酸官能性を変更することが見出された。酸官能性の変更は、測定ｐＨの変化、遊離酸対酸総量比の変化、比重の変化、およびレオロジーの変化などの特徴を含んでいてもよい。本明細書で開示されているアルカリ性ヒドロニウムイオン錯体を含む安定アルカリ性電解質物質の生成に使用される従来の物質と比較した、スペクトル出力およびクロマトグラフィー出力の変化も認められる。本明細書で開示されているような安定ヒドロニウムイオン物質の添加は、遊離酸対酸総量比に典型的に観察される可能性のある変化と相関しないｐＫ_ｂの変化をもたらす。

したがって、６～８のｐＨを有する水溶液に、本明細書で開示されているような安定アルカリ性ヒドロニウム電解質物質を付加すると、８～１４の有効ｐＫ_ｂを有する溶液がもたらされる。また、その結果生じる溶液のＫ_ｂは、カロメル電極、特定のイオンＯＲＰプローブにより測定して、１４よりも大きな値を示すことができることが理解されるべきである。本明細書で使用される場合、用語「有効ｐＫ_ｂ」は、その結果生じる溶媒または溶液中に存在する利用可能な全ヒドロニウム陰イオン濃度の尺度である定義され、ｐＫ_ａの逆数として定義することができる。種々のプローブまたは測定デバイスの性能特徴を考慮すると、測定時の物質のｐＨおよび／または関連ｐＫ_ａは、７～１６で表される数値を有し得ることができる。

典型的には、溶液のｐＨは、そのプロトン濃度の尺度であるか、または－ＯＨ部分の割合の逆数である。本明細書で開示されている安定アルカリ性電解質物質は、極性溶液などのマトリックスに導入されると、ヒドロニウム陰イオン電解質物質および／または互いに錯体化した１つまたは複数のヒドロニウムイオンの錯体として存在するその関連錯体との、水素プロトンの少なくとも部分的な配位を促進すると考えられる。そのため、導入された安定ヒドロニウム陰イオンは、極性溶液などの関連マトリックス中に存在する他の成分に対する、導入されたヒドロキシル部分の選択的官能性を可能にする状態で存在する。

より詳しくは、本明細書で開示されているような安定電解質物質は、以下の一般式を有していてもよい。

（式中、ｘは、≧４の整数であり、
ｙは、ｘ未満の整数であり、
ｎは、１～４の整数であり、
Ｚは、＋１～＋３の電荷を有する両性多原子イオンである。）
両性多原子成分としては、炭酸塩、炭酸水素塩、クロム酸塩、シアン化物、窒化物、硝酸塩、過マンガン酸塩、リン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、ヒドロ亜臭素酸塩、亜臭素酸塩、臭素酸塩、ヨウ化物、硫酸水素塩、亜硫酸水素塩が挙げられる。物質組成物は、上記に列挙されている物質の単一の物質で構成されていてもよく、列挙されている化合物の１つまたは複数の組合せであってもよいことが企図される。

また、ある実施形態では、ｘは、３から９の整数であり、幾つかの実施形態では、ｘは、３～６の整数であることが企図される。

ある実施形態では、ｙは、ｙ＝１、および該当する場合は、ｙ＝２またはｙ＝３の値を有する整数である。

本明細書で開示されているような物質組成物は、ある実施形態では、以下の式を有していてもよい。

（式中、ｘは、４～６の奇数の整数であり、
ｙは、ｘ未満の１～３の整数であり、
Ｚは、１から３の電荷を有する両性多原子のイオンであり、以下のものの１つまたは複数であってもよい：炭酸塩、炭酸水素塩、クロム酸塩、シアン化物、窒化物、硝酸塩、過マンガン酸塩、リン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、亜塩素酸塩、過塩素酸塩、ヒドロ亜臭素酸塩、亜臭素酸塩、臭素酸塩、ヨウ化物、硫酸水素塩、亜硫酸水素塩。）
物質組成物は、ｘ値が、３よりも大きな整数、好ましくは４～６の整数の平均分布である異性体分布として存在することが企図される
本明細書で開示されているような物質組成物は、好適な無機酸を好適な無機水酸化物に添加することにより形成することができる。無機酸は、２２°～７０°ボーメの密度を有していてもよく、比重は、約１．１８～１．９３であってもよい。ある実施形態では、無機酸は、５０°～６７°ボーメの密度を有することになり、比重は、１．５３～１．８５であることが企図される。無機酸は、単原子酸または多原子酸のいずれであってもよい。

無機酸は均質であってもよく、または規定のパラメーター以内に入る種々の酸化合物の混合物であってもよい。また、酸は、企図されているパラメーターの外側にあるが、他の物質と組み合わせると、指定されている範囲の平均酸組成値をもたらすことになる１つまたは複数の酸化合物を含む混合物であってもよいことが企図される。使用される１つまたは複数の無機酸は、任意の好適な等級または純度であってもよい。ある例では、工業等級および／または食品等級の物質をうまく使用することができる。

使用される水酸化物物質は、水溶性または部分的に水溶性の無機水酸化物であってもよい。プロセスで使用される部分的に水溶性の水酸化物は、一般的に、添加される酸物質と混和性を示すものだろう。好適な部分的に水溶性の無機水酸化物の非限定的な例は、関連する酸と少なくとも５０％の混和性を示すものだろう。無機水酸化物は、無水または水和のいずれであってもよい。

水溶性無機水酸化物の非限定的な例としては、水溶性アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、および希土類水酸化物が、単独でまたは互いとの組合せのいずれかで挙げられる。他の水酸化物も、本開示の範囲内にあるとみなされる。「水溶性」は、この用語が、使用されることになる水酸化物物質に関して定義される場合、標準温度および標準圧力で水に７５％以上の溶解特徴を示す物質であると定義される。典型的に使用される水酸化物は、真溶液、懸濁系、または過飽和スラリーとして酸物質に導入することができる液体物質である。ある実施形態では、水溶液中の無機水酸化物の濃度は、関連する酸の濃度に依存する場合があることが企図される。水酸化物物質の好適な濃度の非限定的な例は、５モルの物質の５～５０％よりも高い水酸化物濃度である。

好適な物質としては、これらに限定されないが、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、および／または水酸化銀が挙げられる。無機水酸化物溶液は、使用される場合、５モルの物質の５～５０％の無機水酸化物の濃度を有していてもよく、ある応用では、５～２０％の濃度を有する。無機水酸化物物質は、あるプロセスでは、消石灰として存在するなど、好適な水溶液中の水酸化カルシウムであってもよい。

本明細書で開示されているような安定電解質物質を調製する場合、無機塩基は、任意の好適な容積の液体の形態で、任意の好適な反応容器に含有されていてもよい。種々の実施形態では、反応容器は、好適な容積の非反応性ビーカーであってもよいことが企図される。使用することができる無機塩基の容積は、５０ｍｌと少量であってもよい。最大で５０００ガロン以上を含むより大きな容積が、本開示の範囲内にあるとみなすことができる。

無機塩基は、反応容器中にて概して周囲温度の温度で維持することができる。初期無機塩基温度は、およそ２３°～約７０℃の範囲に維持することが可能である。しかしながら、１５°～約４０℃の範囲のより低い温度も使用することができる。

無機塩基は、およそ０．５ＨＰ～３ＨＰのレベルの力学的エネルギーを付与する好適な手段により機械的に撹拌することができ、プロセスのある応用では、１～２．５ＨＰの力学的エネルギーを付与する撹拌レベルが使用される。撹拌は、これらに限定されないが、ＤＣサーボ駆動、電動インペラー、磁気スターラー、および化学的誘導剤などを含む、様々な好適な手段により付与することができる。

撹拌は、酸添加直前の間隔で開始してもよく、酸導入ステップの少なくとも部分中の間隔にわたって継続してもよい。

導入される酸物質は、測定された定量様式で物質をそれらか分注することができる任意の好適な容器中で維持することができる。容器は、所望の場合または必要に応じて、周囲温度～およそ２００°Ｆの温度に加熱された物質を提供するように構成されている好適な加熱要素を含んでいてもよく、ある実施形態では、周囲温度～７０℃の温度が使用される。

本明細書で開示されているようなプロセスでは、選択した酸物質は、少なくとも７以上の平均モル濃度（Ｍ）を有する濃酸であってもよい。ある手順では、平均モル濃度は、少なくとも１０以上となることになり、ある応用では、７～１０の平均モル濃度が有用である。使用される酸は、純粋な液体、液体スラリーとして、または本質的に濃縮形態の溶解された酸の水溶液として存在していてもよい。

好適な酸物質は，水性物質または非水性物質のいずれであってもよい。好適な酸物質の非限定的な例としては、以下の１つまたは複数を挙げることができる：塩酸、硝酸、リン酸、塩素酸、過塩素酸、クロム酸、硫酸、ペルマンガン酸、青酸、臭素酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、ヨウ素酸、フルオロホウ酸、フルオロケイ酸、フルオロチタン酸。

ある実施形態では、使用される濃強酸は、５５°～６７°ボーメの比重を有する硫酸であってもよい。この物質は、反応容器中に投入し、１６°～７０℃の温度で機械的に撹拌することができる。

開示されている方法のある特定の応用では、測定された規定量の好適な酸物質を、ビーカー中に存在する規定量の撹拌水酸化物に添加することができる。添加される酸の量は、析出物および／または懸濁固形物もしくはコロイド懸濁系として組成物に存在する固形物質を生成するのに十分な量であろう。

開示されているようなプロセスでは、酸物質は、規定の共鳴時間を提供するように、規定の間隔にわたって１つまたは複数の定量容積の撹拌無機水酸化物に導入される。概説されているようなプロセスにおける共鳴時間とは、ヒドロニウム陰イオン物質が発生する環境を促進および提供するのに必要な時間間隔であるとみなされる。本明細書で使用される場合、共鳴時間間隔は、典型的には、１２～１２０時間であり、ある応用では、２４～７２時間およびその範囲内の増分の共鳴時間間隔が使用される。

プロセスの種々の応用では、酸は、複数の定量容積で無機水酸化物の上部表面に導入される。典型的には、酸物質の全量が、関連する共鳴時間にわたって、複数の測定された部分として導入されることになり、多くの場合、フロントローデッド定量添加が使用される。「フロントローデッド定量添加」は、この用語が本明細書で使用される場合、所望の共鳴時間の初期パーセントにわたって全酸容積を添加することを意味すると受け取られる。初期パーセント値は、合計共鳴時間の最初の２５％～５０％であるとみなされる。

添加される各定量容積の割合は同じであってもよく、外部プロセス条件、ｉｎ ｓｉｔｕプロセス条件、および特定の物質特性などの非限定的要因に基づき、様々であってよいことが理解されるべきである。定量容積の数は、３～１２であってもよいことが企図される。各定量容積の添加間の隔は、開示されているようなプロセスのある応用では、５～６０分であってもよい。実際の添加間隔は、６０分～５時間であってもよい。

プロセスのある応用では、１００ｍｌ容積の６６°ボーメ濃硫酸物質を、５０ｍｌの５重量％水酸化カルシウムに、毎分２ｍｌの５定量増分で添加し、任意選択で混合する。硫酸を水酸化カルシウム添加すると、液体濁度の増加がもたらされ、それは、硫酸カルシウム固形物が析出物として生成された証拠であり、析出物は、最低濃度の懸濁固形物および溶解固形物を提供するために、酸添加の継続と協調した様式で除去される。

いかなる理論にも束縛されないが、硫酸を水酸化カルシウムに添加することにより、導入された硫酸に結合している１つまたは複数の初期水素プロトンの消費がもたらされ、水素プロトン酸素化が生じ、問題のプロトンは、酸添加時に一般的に予想されるはずであるようにはオフガスされず、むしろ液体物質中に存在するイオン性水分子成分と再結合する。

規定されている好適な共鳴時間の終了後、物質を、生成されると共に、２０００ガウスよりも大きな値の非双極磁場にかけ、ある応用では２００万ガウスよりも大きな磁場が使用される。ある状況では、１０，０００～２００万ガウスの磁場を使用してもよいことが企図される。好適な磁場発生装置の１つの非限定的な例は、Ｗｕｒｚｂｕｒｇｅｒの米国特許第７，１２２，２６９号に見出され、その明細書は、参照により本明細書に組み込まれる。

所望の場合、析出物または懸濁固形物として存在する固形物質は、任意の好適な手段により除去することができる。そのような手段としては、限定ではないが、以下のものが挙げられる：重力、強制ろ過、遠心分離、および逆浸透など。

本明細書で開示されているような物質組成物は、周囲温度および５０～７５％の相対湿度で保管すると、少なくとも１年間にわたって安定していると考えられる保管安定粘性液体である。物質組成物は、種々の最終使用応用にそのまま使用することができる。物質組成物は、荷電が均衡されていない酸プロトンの総モルの８～９％を含む１．８７～１．７８モル溶液を有していてもよい。

開示されているようなプロセスからもたらされる安定電解質物質組成物は、水素クーロメトリおよびＦＦＴＩＲ分光分析により滴定的に測定して、２００～１５０Ｍ強度、ある場合では１８７～１７８Ｍ強度のモル濃度を有する。物質は、１．１５よりも大きな重量分析範囲を有し、ある場合では、範囲は、１．９よりも大きい。物質は、分析すると、１モルの水に含まれる水素に対して１立方ｍｌ当たり容積で最大１３００倍のオルト水素を産出することが示される場合がある
また、開示されているような物質組成物は、極性溶媒に導入することができ、１５体積％よりも高いヒドロニウム陰イオンの濃度を有する溶液をもたらすことになることが企図される。幾つかの応用では、ヒドロニウム陰イオンの濃度は、２５％よりも高くてもよく、ヒドロニウム陰イオンの濃度は、１５～５０体積％であってもよいことが企図される。

極性溶媒は、水性物質、または水性物質および有機物質の混合物のいずれであってもよい。極性溶媒が有機成分を含んでいる状況では、有機成分は、以下のものの少なくとも１つを含んでいてもよいことが企図される：５個未満の炭素原子を有する飽和および／もしくは不飽和短鎖アルコール、ならびに／または５個未満の炭素原子を有する飽和および不飽和短鎖カルボン酸。溶媒が水および有機溶媒を含む場合、水対溶媒比は、それぞれ１：１～４００：１の水対溶媒となることが企図される。

本明細書に記載されているような溶媒物質中に存在するイオン錯体は、一般的に安定であり、それを生成するように作り出された環境の存在下で酸素供与体として機能することができる任意の好適な構造および溶媒和を示すことができる。特定の実施形態では、イオンは、以下の式により表される。

（式中ｘは、≧４の整数であり、
ｙは、ｘ未満の整数であり、
ｎは、１～４の整数であり、
Ｚは、＋１～＋３の電荷を有する両性多原子イオンである。）
本明細書で定義されているようなイオンは、本開示ではヒドロニウム陰イオン錯体と呼ばれる各々個々の陰イオン錯体中により少数の酸素原子を有する錯体中に４～７つの水素原子を有する独特な陰イオン性錯体に存在することが企図される。本明細書で使用される場合、用語「ヒドロニウム陰イオン錯体」は、広義には、ｘが４以上の整数である陽イオン

を取り囲む分子のクラスターとして定義することができる。ヒドロニウム陰イオン性錯体は、少なくとも４つのさらなる水素分子、および水分子としてそれと錯体を形成する化学量論的割合の酸素分子を含んでいてもよい。したがって、本明細書のプロセスで使用することができるヒドロニウムイオン錯体の非限定的な例の式による表示は、上記式により示すことができる。

ある実施形態では、物質組成物は、化学量論的に均衡のとれた化学的過酸化水素ヒドロキシル硫酸塩水和物で構成されている。

少なくとも１つの活性作用剤は、化粧用組成物の性質および最終用途に応じて様々であってもよい。着色用化粧品では、活性成分は、所望の粒子サイズおよび色相の着色添加物であってもよい。そのような物質は、米国食品医薬品局などの規制当局により承認されている化合物である。口紅に使用される可能性のある物質の非限定的な例としては、種々の酸化鉄、二酸化チタン、および酸化亜鉛などの有機物質、ならびに赤色（レッド６、７、および２１）、黄色（イエロー６など）、オレンジ色（５％未満の濃度のオレンジ５など）、ならびにレッド７レーキおよびイエロー５レーキなどの有機顔料が挙げられる。また、酸化鉄および二酸化チタンおよびオキシ塩化ビスマスでコーティングされているマイカとなどの、特殊効果顔料を挙げることもできる。

そのような唇色着色剤物質は、唇着色剤物質中に単独でまたは種々の油、脂肪、またはバターとの組合せで存在する１つまたは複数のろうであってもよい担体物質中に分散させて維持することができる。好適なろうの非限定的な例としては、みつろう、キャンデリラろう、カルナウバろう、パラフィンろう、オゾケライトろう、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレン、およびラノリンアルコールが挙げられる。油、脂肪、およびバターの非限定的な例としては、ヒマシ油、ブドウ種油、アーモンド油、メドウフォーム油、オリーブ油、やし油、パーム油、および種々のトリグリセリドなどの植物油が挙げられる。バターの非限定的な例としては、アボカドバター、シアバター、およびカカオバターが挙げられる。ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、イソステアリン酸イソステアリル、およびステアリン酸ブチルなどの脂肪酸エステルの非限定的な例。使用することができる炭化水素および／またはシリコーンの非限定的な例としては、ポリイソブテン、鉱油、ペトロラタム、イソドデカン、およびイソエイコサン、ならびにシクロメチコンおよびジメチコンが挙げられる。

また、化粧用組成物は、唇着色剤として使用される場合、式Ｉまたは式ＩＩによる組成を有する物質：

（式中ｘは、≧３の奇数の整数であり、
ｙは、１～２０の整数であり、
Ｚは、－１～－３の電荷を有する第１４族から第１７族までの単原子イオンまたは－１～－３の電荷を有する多原子イオンの１つである。）または

（式中、ｘ’は、３よりも大きな整数であり、
ｙ’はｘ’未満の整数であり、
Ｚ’は、単原子陽イオン、多原子イオン、または陽イオン性錯体の１つである。）；および
色素、湿潤剤、皮膚軟化剤、または水性担体などの少なくとも１つ
を含んでいてもよい。

非常に意外なことには、０．２５％～３０重量％の式Ｉまたは式ＩＩの式を有する上述の組成物を有する唇着色剤組成物は、微生物汚染に対する耐性を示すことが見出された。

アイメイク製品などの着色用化粧品では、着色剤または活性成分は、溶媒などの好適な担体中に分散されている、以前に言及されているような着色剤であってもよい。溶媒の非限定的な例としては、単独で、または好適な増粘剤、構造化剤、および乳化剤などとの組合せで存在していてもよい、水、グリセリン、プロピレングリコール、およびソルビトールが挙げられる。また、着色用化粧品は、０．０２５％～３０重量％の式Ｉまたは式ＩＩの組成物を含んでいてもよい。いかなる理論にも束縛されないが、この化合物の存在は、関連する組成物を保存し、微生物汚染からの保護に寄与すると考えられる。

ある実施形態では、化粧用組成物は、モイスチャライザー、コンディショナー、クレンジング組成物、またはローションなどの成分としての使用に好適なローションまたはクリームとして構成することができる。

本明細書で開示されているような化粧用組成物を構築する場合、極性成分、ある実施形態では水性成分と混合された有機成分を含む基本成分を生成してもよい。有機成分は、Ｃ－４～Ｃ－３０分岐または非分岐脂肪アルコール、Ｃ－６６～Ｃ－３０脂肪酸の１つまたは複数を含んでいてもよい、油に基づく増粘剤成分を含んでいてもよい。また、組成物は、有効濃度の乳化剤物質を含んでいてもよい。ある実施形態では、乳化剤は、セテラリルオリベート（ｃｅｔｅｒａｒｙｌ ｏｌｉｖａｔｅ）、ステアリルオリベート（ｓｔｅａｒｙｌ ｏｌｉｖａｔｅ）、セテロステアリルオリベート（ｃｅｔｅｒｏｓｔｅａｒｙｌ ｏｌｉｖａｔｅ）、およびソルビタンオリベート（ｓｏｒｂｉｔａｎ ｏｌｉｖａｔｅ）など、ならびにトリグリセリドなどを含むが、それらに限定されない、好適な非ＰＥＧ乳化剤であってもよい。

そのような増粘剤物質は、組成物中では、皮膚軟化剤アジュバントなどとして種々に機能することができる。ある実施形態では、化粧用組成物は、Ｃ－８～Ｃ－２８脂肪アルコールなどの、１つまたは複数の脂肪アルコールを２～１０体積％で含むことになることが企図される。幾つかの実施形態では、２～５体積％の濃度、幾つかの組成物では、濃度は、３．５～４．５体積％であってもよい。本明細書で開示されているような組成物での使用に好適なそのような脂肪アルコールの非限定的な例としては、セチルアルコールおよびステアリルアルコールなどが挙げられる。

本明細書で開示されているような化粧用組成物の非ＰＥＧ乳化剤成分は、ある実施形態では、１～７体積％の量で存在していてもよく、ある実施形態では、非ＰＥＧ乳化剤の濃度は、２～４体積％の量で存在していてもよい。好適な非ＰＥＧ乳化剤は、表面改質剤として機能する物質であってもよい。好適な非ＰＥＧ乳化剤は、好適な食用油などに由来するものであってもよい。好適な食用油としては、これらに限定されないが、高いパーセントの一価不飽和脂質鎖を有する物質を挙げることができる。ある応用ではパーセントは２０％よりも高い。好適な油の非限定的な例としては、オリーブ油、トウモロコシ油、大豆油、ひまわり油、および落花生油などが挙げられる。いかなる理論にも束縛されないが、非ＰＥＧ乳化剤は、以下のものの１つまたは複数を含む油成分に由来すると考えられる：オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ミステル酸（ｍｙｓｔｅｒｉｃ ａｃｉｄ）、パルメト酸（ｐａｌｍｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、パルミトレイン酸、ヘタデカン酸（ｈｅｔａｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、ステアリン酸、リノール酸、アラキン酸、ガドレイン酸、およびベヘン酸など。ある実施形態では、好適なオン－ＰＥＧ乳化剤（ｏｎ－ＰＥＧ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ）は、セタリルオリベート（ｃｅｔａｒｙｌ ｏｌｉｖａｔｅ）およびソルビタンオリベート（ｓｏｒｂｉｔａｎ ｏｌｉｖａｔｅ）などの１つまたは複数であってもよい。

また、化粧用組成物は、グリセリド、脂肪グリセロールおよび好適な脂肪酸に由来する好適なエステルを含んでいてもよい。ある実施形態では、成分は、トリグリセリドが、パルメト酸（ｐａｌｍｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、オレイン酸、リノール酸、カピリル酸（ｃａｐｙｒｉｌｉｃ ａｃｉｄ）、およびカプリン酸などの脂肪酸の１つまたは複数に由来する１つまたは複数のトリグリセリド化合物で構成されていてもよい。ある実施形態では、トリグリセリド成分は、カプリル酸トリグリセリドおよびカプリン酸トリグレルセリド（ｃａｐｒｉｃ ｔｒｉｇｌｅｒｃｅｒｉｄｅ）などのトリグリセリド物質の組合せとして存在していてもよい。また、トリグリセリド物質は、やし油およびグリセリンに由来するトリエステル混合物であると考えられるカプリル酸／カプリン酸トリグリセリドであってもよいことが企図される。トリグリセリド成分は、３～９体積％の濃度で存在していてもよく、ある実施形態では、約５～６．５体積％の体積が使用される。

また、有機成分は、種子油に由来する物質などの天然脂肪酸成分を含んでいてもよい。天然脂肪酸成分は、０．５体積％～５体積％の量で、ある実施形態では、１％～３．５％の体積で組成物中に存在していてもよい。本明細書で開示されている化粧用組成物に使用することができる好適な種子油の非限定的な例としては、以下のものの１つまたは複数が挙げられる：アーモンド油、アルガン油、ボラージ油、キャノーラ油、トウモロコシ油、ヒマシ油、綿実油、亜麻仁油、ブドウ種子油、ごま油、サフラワー油、ニーム油、ひまわり油、桐油、マカダミア油、くるみ油。ある実施形態では、天然種子油は、化粧用組成物の種子油成分の１０％～１００％の量のマカダミアナッツ油を含んでいてもよい。いかなる理論にも束縛されないが、種子油に由来する脂肪酸成分は、８～２０個の炭素原子を有する不飽和および／または飽和脂肪酸で構成されていてもよいと考えられ、ある応用では、８～２０個の炭素原子の一価不飽和および／または多価不飽和脂肪酸が使用される。

また、有機成分は、化粧用組成物の４～６体積％の量で存在する少なくとも１つのトリテルペノイド化合物を含んでいてもよい。使用されるトリテルペンは、分子式Ｃ_３０Ｈ_４８を有する少なくとも３つの単位で構成されていてもよい。ある実施形態では、トリテルペノイド化合物は、スクアレン、マラバリカン、イソマラバリカン、ポリポダテトラエン、ラノスタン、ホパン、オレアナン、ならびに上述のものの誘導体の少なくとも１つであってもよい。ある実施形態では、使用されるトリテルペノイド化合物は、スクアレン、スクアレンの誘導体、およびそれらの混合物である。スクアレンの誘導体が使用される場合、好適な誘導体としては、二重結合の１つまたは複数が除去されている飽和および部分的に飽和形態のスクアレンを挙げることができるが、それらに限定される訳ではない。天然由来スクアレンは、サメなどの軟骨魚から抽出することができる。

また、クリームまたはローションなどとして構成される化粧用組成物は、水で構成されている水性成分を含むことになる。水成分は、約２００～５００ｃｐｓの粘性を有する完成化粧用組成物を提供するのに十分な量の脱イオン化蒸留水で構成されていてもよい。ある実施形態では、水性成分は、完成組成物の５０～７５体積％の体積で組成物中に存在していてもよい。

また、組成物は、本明細書に記載のヒドロヌイム（ｈｙｄｒｏｎｕｉｍ）化合物を、約０．１～２体積％の量の濃度で含むことになる。ある実施形態では、ヒドロニウム化合物は、その結果生じる製剤の０．１～１５体積の量で存在することになる。ヒドロニウム化合物は、以下のものの少なくとも１つであってもよい。

（式中ｘは、≧３の奇数の整数であり、
ｙは、１～２０の整数であり、
Ｚは、－１～－３の電荷を有する第１４族から第１７族までの単原子イオンまたは－１～－３の電荷を有する多原子イオンの１つである。）；または

（式中、ｘ’は、３よりも大きな整数であり、
ｙ’は、ｘ’未満の整数であり、
Ｚ’は、単原子陽イオン、多原子イオン、または陽イオン性錯体の１つである。）
ある実施形態では、ヒドロニウムイオンは、ｗが３～１１の整数である化合物であってもよい。ある実施形態では、ヒドロニウムイオンは、ｙが１～１０の整数である化合物であってもよい。ある実施形態では、ヒドロニウムイオンは、多原子イオンが－２以上の電荷を有する化合物であってもよい。ある実施形態では、Ｚは、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、シュウ酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、ピロリン酸塩、およびそれらの混合物からなる群から選択される。

ある実施形態では、化粧用組成物は、以下のものの少なくとも１つの化学量論的に均衡のとれた化学組成物の少なくとも１つを含む：水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリスルフェート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリカーボネート（１：１）、水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリホスフェート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリオキサレート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリクロメート（１：１）水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリジクロメート（１：１）、水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリピロホスフェート（１：１）、およびそれらの混合物。所望の場合または必要に応じて、化粧用組成物は、上述の化合物を、単独でまたは以下の構造を有するさらなる塩基性ヒドロニウム化合物との組合せで含んでいてもよい。

（式中ｘは、≧３の奇数の整数であり、
ｙは、１～２０の整数であり、
Ｚは、－１～－３の電荷を有する第１４族から第１７族までの単原子イオンまたは－１～－３の電荷を有する多原子イオンの１つである。）
ある実施形態では、さらなる化合物は、水素（１＋）トリアクア化合物１００部当たり約５～約４０部の濃度間の量で存在していてもよい。ある実施形態では、この塩基性ヒドロニウムイオンは、単原子イオンまたは多原子イオンが、－２以上の電荷を有するものだろう。ある実施形態では、この塩基性ヒドロニウムイオンは、Ｚが、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、シュウ酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、ピロリン酸塩、およびそれらの混合物からなる群から選択されるものだろう。

本明細書で開示されているような化粧用組成物は、任意選択で、これらに限定されないが、色素、界面活性剤、および増粘剤などを含むさらなる成分を含んでいてもよい。また、開示されているような化粧用組成物は、さらなる組成物の原材料（ｂｕｉｌｄｅｒ）として使用することができることが企図される。ある応用では、組成物は、以下のものの１つまたは複数を含んでいてもよいことが企図される：２．５～３．５体積％のグリセリンなどの担体、０．２～０．４体積％の量のザンタンガム（ｚａｎｔｈａｎ ｇｕｍ）などのレオロジー改質剤、１．５～２．５体積％の量のタピオカデンプンなどの結合剤。

実施例Ｉ
本明細書で開示されているような化粧用組成物を調製するために、好適な量のセタリルオリベート、セチルアルコール、およびカプリル酸／カプロン酸トリグリセリドを、加熱しながら穏やかな混合で混合して、８０℃の組成物温度を提供し、初期量が２％体積のセタリルオリベート、３．５体積％のセチルアルコール、および５．５体積％のカプリル酸／カプリン酸トリグリセリドのそれぞれの成分の最終組成容積を提供する。ある量のスクアレン油を混合物に添加して、最終化粧用組成物中のスクアレン油の容積を４体積％にすることができる。さらなる量の栄養素種子油を混合物に添加して、完成組成物中の種子油の濃度を２体積％とすることができ、１体積％マカダミア種子油を、８０℃の組成物温度で添加する。マカダミア種子油を添加したら、組成物を、６０℃の温度に冷却させ、その後、アルガン油を、最終組成中の量が１体積％になるように添加する。

その結果生じた物質は、５０００～２０，０００ｃｐｓの粘性を有する。混合は、剪断をほとんどまたは全く生じさせない低混合速度で、１００～２００ｒｐｍの回転速度で進行する。その結果生じた有機混合物が６０℃の温度に冷却されたら、水性成分を添加することができる。

添加される水性成分は、２．０～２．５マイクロシーメンの導電率を有するデイオン化（ｄｉｏｎｉｚｅｄ）蒸留水であり、それに、本明細書に記載のような、Ｔｒｏｙ市、ミシガン州のＴｙｇｒｕｓ社のＴｙｄｒｏｘｉｄｅとして商業的に知られている、０．５～１．０体積％のヒドロニウム化合物を添加して、カロメルＯＲＰ高感度プローブ、ならびに２、４、および７の３点緩衝化標準物質でＰｈが測定される、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製Ｏｒｉｏｎ Ｓｔａｒ Ａ－２１１プローブで測定して、１．５～２．０の測定ｐＨを得る。その後、その結果生じた水性成分を、本明細書に開示されているような、Ｔｒｏｙ市、ミシガン州のＴｙｇｒｕｓ社から商業的に入手可能なＴｙｄｒｏｘｉｄｅとして知られている塩基性ヒドロニウム誘導体と、１００部のＴｙｄｒｏｎｉｕｍに対して４０部のＴｙｄｒｏｘｉｄｅの量で、戻し錯体化させて、室温で上記のように測定して、３．５～４の最終ｐＨを得る。

その結果生じた水性組成物を、容積中４０°～７０℃の温度の有機部分に添加して、完成組成物中の体積対体積で６０％水対４０％有機の完成組成物を得る。その結果生じた物質は、３００ｃｐｓ～５００ｃｐｓの粘性および５～６のｐＨを有する白色粘性クリーム状物質である。

実施例ＩＩ
開示されているような化粧用組成物の有効性にアクセスするために、組成物をパラベン化合物メチル４－ヒドロキシベンゾエートで安定化し、実施例Ｉで製剤化された化粧用組成物と比べて製品性能を評価した。パラベン含有レフェンス（ｒｅｆｅｎｃｅ）組成物を、実施例Ｉで概説されている製剤プロセスを使用し、脱イオン化蒸留水を代用して調製する。ｐＨは、３．５の溶液ｐＨを達成するのに十分な量のコハク酸を使用して調整し、それにより、完成組成物で１．２５～１．５体積％のコハク酸ｅｎｔ（ｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ ｅｎｔ）が産出されることになる。メチルパラベンは、水への溶解性が限定的であるため、メチルパラベン化合物は、関連する水－有機混合物に混合する前に、エチルアルコールなどの少量の共溶性短鎖アルコールに事前に溶解させておく。その結果生じた物質を、今後の分析のために試料部分に分割する。

実施例ＩＩＩ
実施例Ｉで生成された物質を評価して、その結果生じた組成物の保存活性および抗菌活性を確認し、実施例ＩＩで生成された基準物質試料と比較して、物理的性能を決定する。

本開示の物質および基準物質の試料を、密閉および非密閉容器に、それぞれ４か月、１年、および２年の間隔にわたって維持する。密閉および非密閉試験試料を、２０％相対湿度、５０％相対湿度、および８０％相対湿度のそれぞれの湿度レベルでも評価する。パラベン物質を含む基準物質は、非密閉容器では容器に配置した４か月後に、密閉容器試料にパーケージングした場合は２年後に結晶化を示したことが発見される。対照的に、実施例Ｉで概説されている方法に従って調製した物質は、結晶化の証拠を示さない。

その結果生じた組成物の部分を、複数の容器に分割し、４か月、１年、２年、および温度曝露で保管安定性を評価する。基準試料および実施例Ｉで概説されている方法に従って調製した試料を、密閉および非密閉容器に入れ、２０℃、８５℃、および１１５℃のそれぞれの試験温度で維持する。基準試料の分解は、およそ３か月で明らかになり、幾つかの基準試料では、早くも１か月の曝露で、二相分離の形態が明らかになる。対照的に、本明細書で開示されているような物質は、分解の徴候を示す証拠はない。

実施例ＩＶ
実施例Ｉで概説されている方法により調製した、本明細書で開示されているような化粧用材料組成物の抗菌有効性を、ＵＳＰ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ＣＴＦＡの方法Ｍ－３）を使用して確認する。代表的な予測結果は、表Ｉに示されている。

実施例Ｉで概説されているような化粧用組成物の試料を、室温にて４０％～６０％の相対湿度で１年間にわたって保持し、上記で概説されている試験にかける。結果は、表ＩＩに概説されている。

実施例Ｉで概説されている方法に従って調製した、本明細書で開示されているような化粧用組成物は、従来の保存剤が存在しなくとも抗菌活性の延長を示した。いかなる理論にも束縛されないが、これは、少なくとも部分的には、明細書で防御されているようなヒドロニウム化合物の存在によるものであると考えられる。

実施例Ｖ
本明細書で開示されているような化粧用組成物の有効性を評価するために、種々の組成物を、実施例Ｉで概説されているプロセスに従って調製する。事例的な証拠は、化粧用組成物が、局所的に塗布されると、弾力性および張りの増加、しわの低減、皮膚の張りおよび色の増強、および／または局所炎症の低減の１つまたは複数を含むが、それらに限定されない、皮膚健康のインディカ（Ｉｎｄｉｃａ ｏｆ ｓｋｉｎ ｈｅａｌｔｈ）を支援するという結論を支持する。いかなる理論にも束縛されないが、これは、部分的には、ヒドロニウムイオン錯体により、細胞代謝を支援する表皮、真皮、および関連支持組織の領域に局所的に送達される水素のレベル増加の存在によるものであると考えられる。

上記では実施形態を添付の図面を参照して説明したが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲により定義されるその範囲から逸脱せずに、変更および改変をなすことができることを認識するだろう。

Claims (8)

1. 水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリスルフェート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリカーボネート（１：１）、水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリホスフェート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリオキサレート（１：１）；水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリクロメート（１：１）水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリジクロメート（１：１）、水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリピロホスフェート（１：１）、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる化学量論的に均衡のとれた化学組成物から構成される安定電解質と、
   色素、湿潤剤、皮膚軟化剤、または水性担体などの少なくとも１つと、
   水性成分と混合された有機成分と、を含み、
   上記有機成分は、Ｃ－４～Ｃ－３０の分岐または非分岐脂肪アルコール、Ｃ－４～Ｃ－３０の分岐または非分岐脂肪酸およびＣ－６～Ｃ－３０の脂肪酸から選ばれる少なくとも一つの油系増粘剤成分と、乳化剤物質とを含む、
   化粧用組成物。
2. 上記有機成分が、１～４個の炭素原子を有する短鎖アルコール、およびそれらの混合物からなる群から選択される極性溶媒であり、前記水性成分が水である、請求項１に記載の化粧用組成物。
3. 前記安定電解質が、０．１体積％～１５体積％、あるいは、０．１体積％～２体積％で存在する、請求項１に記載の化粧用組成物。
4. 前記安定電解質が、０～５の有効ｐＫａを提供するのに十分な量で存在する、請求項３に記載の化粧用組成物。
5. 前記安定電解質において、前記化学量論的に均衡のとれた化学組成物が水素（１＋），トリアクア－μ３－オキソトリスルフェート（１：１）であって、
   前記安定電解質の少なくとも一部分が、上記水性成分と混合された有機成分中に、Ｈ_９Ｏ_４＋：ＳＯ_４Ｈおよび安定ヒドロニウム（Ｈ_３Ｏ＋）クラスターを含む配位された組合せ中のＨ_９Ｏ_４＋として存在する、請求項１に記載の化粧用組成物。
6. 以下の式で表される安定電解質と、
   

   

   
   （式中ｘは３以上の奇数の整数であり、ｙは、１～２０の整数であり、Ｚは、多原子イオンである。）
   極性溶媒と、
   色素、湿潤剤、皮膚軟化剤、または水性担体などの少なくとも１つと、
   を有する化粧用組成物。
7. ｘが３～１１の整数であり、ｙが１～１０の整数および１３であり、Ｚが－２以上の電荷を有するように選択された多原子イオンであり、
   極性溶媒が、水、１～４つの炭素原子を有する短鎖アルコール、およびそれらの混合物からなる群から選択され、
   安定電解質が０．０５体積％～５０体積％で存在する、請求項６に記載の化粧用組成物。
8. 前記安定電解質が、１ｐｐｍ～２５体積％の有効ヒドロニウムイオン濃度を提供するのに十分な量で存在し、
   大腸菌、Ｓ．アウレウス、Ｐ．アエルイノス、Ｃ．アルビカンス、Ａ．ブラシリエシスから選ばれる少なくとも一つの微生物に対して抗菌有効性を示す、
   請求項７に記載の化粧用組成物。