KR20100087036A

KR20100087036A - 붕괴된 중합체성 미소구에 포획된 고체 입자를 포함하는 조성물 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20100087036A
Application number: KR1020107013233A
Authority: KR
Inventors: 밀란 에프. 소즈카; 필립 커민스; 크리스티나 지. 프테나키스; 진 해리 자비에르
Original assignee: 이엘씨 매니지먼트 엘엘씨
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2010-08-02
Also published as: AU2008338845C1; US8383160B2; JP5608092B2; AU2008338845B2; KR101226290B1; WO2009079135A3; JP2011506326A; US20120045579A1; WO2009079135A2; EP2234583A2; US20140112963A1; EP2234583B1; CA2706148C; CA2706148A1; EP2234583A4; US20090155371A1; AU2008338845A1

Abstract

본 발명은 미소구에 의한 포획을 통해 안정화된 고체 입자를 함유하는 국소 조성물에 관한 것이다. 미소구 각각은 그에 포획된 하나 이상의 고체 입자를 갖는 붕괴된 중합체성 쉘을 함유한다. 고체 입자는 바람직하게는 산화아연 또는 이산화티타늄 또는 양자 모두로 형성되며, 이는 더 넓은 UV 보호 스펙트럼 및 향상된 광안정성의 선스크린 조성물을 형성하기 위해 단독으로 또는 다른 선스크린제와 조합하여 쉽게 사용될 수 있다.

Description

붕괴된 중합체성 미소구에 포획된 고체 입자를 포함하는 조성물 및 그의 제조 방법{COMPOSITIONS COMPRISING SOLID PARTICLES ENTRAPPED IN COLLAPSED POLYMERIC MICROSPHERES, AND METHODS OF MAKING THE SAME}

본 발명은 안정화된 미립자 구성성분을 포함하는 국소 조성물, 뿐만 아니라 그의 제조 방법에 관한 것이다.

화장제 또는 국소 조성물은 전형적으로 하나 이상의 미립자 구성성분, 예를 들어 안료 또는 염료, 충전제, 증점제, 선스크린제 등을 포함한다. 이러한 미립자 구성성분은 종종 각 용매계 또는 담체계에서 불용성이고, 이 경우 화장제 또는 국소 조성물에 분산되거나 또는 현탁된 상태로 남게 된다.

그러나, 주변 환경의 pH 및 온도의 변화가 있는 경우에는 언제든지, 분산되거나 또는 현탁된 입자는 서로 응집하고 조성물에서 침전할 수 있다. 또한, 입자 크기가 더 작을수록, 활성 표면적이 더 넓고, 이러한 미립자 구성성분이 화장제 또는 국소 조성물 중 다른 성분 또는 구성성분과의 불리한 상호작용 또는 방해에 대해 더 민감하며, 이는 화장제 또는 국소 조성물을 불안정화하거나 그의 전체 성능을 감소시킬 수 있다.

그러므로, 미립자 구성성분의 화학적 및 물리적 특성에 불리한 영향을 미치지 않으면서 상기 기재된 결점을 제거하거나 경감시키고 조성물의 전체 안정성을 개선시키기 위해, 화장제 또는 국소 조성물의 미립자 구성성분을 처리하거나 변형시키는 것에 대한 필요성이 여전히 존재한다. 또한, 표면 처리 또는 변형을 통해 미립자 구성성분의 화학적 및/또는 물리적 특성을 개선시키는 것에 대한 필요성이 존재한다.

<발명의 요약>

한 측면에서, 본 발명은 미소구 각각이 그에 포획된 하나 이상의 고체 입자를 갖는 붕괴된 중합체성 쉘을 포함하는 것인, 화장제용으로 또는 제약상 허용되는 담체에 미소구의 분산물을 포함하는 국소 조성물에 관한 것이다.

다른 측면에서, 본 발명은 붕괴된 중합체성 쉘이 액체-불투과성 막으로 추가로 코팅된 것인, 내부에 포획된 하나 이상의 고체 입자를 갖는 붕괴된 중합체성 쉘을 포함하는 미소구에 관한 것이다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 미소구 각각이 그에 포획된 이산화티타늄, 산화아연 또는 이들의 조합물을 포함하는 하나 이상의 고체 입자를 갖는 붕괴된 중합체성 쉘을 포함하는 것인, 화장제용으로 또는 제약상 허용되는 담체에 미소구의 분산물을 포함하는 국소 선스크린 조성물에 관한 것이다.

또 다른 추가의 측면에서, 본 발명은

(a) (1) 내부에 포획된 팽창가능한 유체를 갖는 변형가능한 중합체성 쉘을 각각 포함하는 중공 미소구, (2) 중공 미소구의 중합체성 쉘을 팽윤시킬 수 있으나 용해시킬 수 없는 극성 유기 용매, 및 (3) 고체 입자를 동시에 또는 임의의 순서로 순차적으로 혼합함으로써 겔화된 혼합물을 형성하며, 여기서 마이크로-채널이 팽윤된 중합체 쉘에 형성되어, 고체 입자의 중공 미소구로의 진입 및 이로부터 팽창가능한 유체의 배출을 허용하며, 이에 의해 각각이 겔화 상태의 붕괴된 중합체성 쉘을 포함하고 내부에 포획된 하나 이상의 상기 고체 입자를 갖는 미소구를 형성하는 단계;

(b) 겔화된 혼합물로부터 팽창가능한 유체 및 극성 유기 용매를 제거하는 단계; 및

(c) 미소구를 필름-형성 물질로 코팅하여 그 위에 액체-불투과성 막을 형성하는 단계

를 포함하는, 고체 입자의 변형 또는 처리 방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 측면 및 목적은 하기 설명, 실시예 및 청구 범위로부터 더 명확하게 될 것이다.

도 1은 (1) 변형가능한 중합체성 쉘 및 그에 포획된 팽창가능한 유체를 갖는 처리되지 않은 중공 미소구, 및 (2) 그에 포획된 고체 입자를 갖는 붕괴된 중합체성 쉘 및 그 위에 코팅된 액체-불투과성 막을 함유하는 미소구 (이는 본 발명의 한 실시양태에 따라 처리되지 않은 중공 미소구를 처리함으로써 형성됨)의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시양태에 따른, 익스팬셀(EXPANCEL)® 미소구에서 TiO₂ 입자를 포획함으로써 형성된 미소구의 주사 전자 현미경 (SEM) 영상이다.
도 3은 자외선 (UV) 광에 22시간 노출후 유기 염료 (레드 28)의 색 변화율 (％)을 나타내는 그래프이며, 여기서 유기 염료는 대조군 샘플로서 단독으로 또는 다양한 유형의 TiO₂ 입자, 예를 들어 캡슐화되지 않은 (또는 네이키드(naked)) TiO₂ 입자 및 본 발명의 별법의 실시양태에 따른 미소구-포획된 TiO₂ 입자 (항산화제 함유 또는 비함유)와 조합하여 제공되었다.
도 4는 UV 광 노출후 캡슐화되지 않은 (또는 네이키드) TiO₂ 입자 또는 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자를 함유하는 선스크린 조성물의 UV 흡수 스펙트럼을 나타낸다.
도 5a는 다양한 세기의 UV 광 노출후 캡슐화되지 않은 (또는 네이키드) TiO₂ 입자 및 아보벤존을 함유하는 선스크린 조성물의 흡광도 곡선을 나타낸다.
도 5b는 다양한 세기의 UV 광 노출후 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자 및 아보벤존을 함유하는 선스크린 조성물의 흡광도 곡선을 나타낸다.

<발명의 상세한 설명>

본 발명은 화장제 또는 국소 조성물에서 유용한 안정화된 미립자 구성성분, 뿐만 아니라 미립자 구성성분을 안정화하는 방법을 제공한다. 구체적으로, 미립자 구성성분은 미립자 구성성분 그 자체의 평균 입자 크기보다 적어도 10배, 바람직하게는 20배, 보다 바람직하게는 50배, 가장 바람직하게는 100배 더 큰 평균 입자 크기를 갖는 중합체성 미소구에 포획된다. 미소구 각각은 그에 포획된 하나 이상의 고체 입자를 갖는 붕괴된 중합체성 쉘을 포함한다. 바람직하게는, 화장제 또는 국소 조성물의 원하는 활성에 대한 또는 이와 관련된 포획된 고체 입자의 물리적 및/또는 화학적 특성은 불리한 영향을 받지 않지만, 상당히 더 큰 미소구는 개선된 구조적 및 공간적 안정성을 제공한다.

고체 입자의 포획은 여기에 캡슐화된 팽창가능한 유체를 갖는 변형가능한 중합체성 쉘을 갖는 중공 미소구를 먼저 제공한 후, 중공 미소구의 중합체성 쉘을 팽윤시킬 수 있으나 용해시킬 수 없는 극성 유기 용매 및 포획될 고체 입자를 임의의 순서로 순차적으로 또는 동시에 혼합함으로써 본 발명에서 달성된다. 이에 의해 겔화된 혼합물이 형성되며, 이는 겔화 상태의 중합체성 쉘을 갖는 미소구를 함유하며, 상기 쉘은 여기에 형성된 마이크로-채널 또는 관통-구멍이 미소구로의 고체 입자의 진입을 허용하도록 충분히 팽윤된다. 미소구의 팽윤된 중합체성 쉘의 이러한 마이크로-채널 또는 관통-구멍은 또한 미소구로부터의 팽창가능한 유체의 배출을 허용하며, 이에 의해 중합체성 쉘의 즉시 붕괴 또는 내파 및 미소구 내의 고체 입자의 포획을 야기한다. 후속적으로, 팽창가능한 유체 및 극성 유기 용매가 겔화된 혼합물로부터 제거된다. 바람직하게는 (그러나 필수적은 아님), 필름-형성 물질이 붕괴된 중합체성 쉘 위에 코팅되어, 그 위에 액체-불투과성 막을 형성하며, 이는 이러한 중합체성 쉘의 구조적 견뢰도를 팽윤시키거나 달리 영향을 미칠 수 있는 주변 환경에서 임의의 용매로부터 미소구의 붕괴된 중합체성 쉘을 단리하는 기능을 한다. 이 방법에서, 고체 입자는 누출의 위험이 거의 없거나 또는 전혀 없이 미소구 내에 단단히 포획될 수 있다.

초기에 제공된 바와 같은 (즉, 고체 입자 및 극성 유기 용매와 혼합하기 전) 중공 미소구는 바람직하게는 팽창가능한 중공 중합체성 미소구이며, 상기 미소구 각각은 기밀(gas-tight)이고 여기에 봉입되거나 또는 캡슐화된 팽창가능한 유체를 갖는 변형가능한 중합체성 쉘을 함유한다. 가열시, 봉입된 또는 캡슐화된 유체는 용적으로 팽창하여 변형가능한 중합체성 쉘의 내부 벽에 압력을 가할 수 있다. 동시에, 상승된 온도는 중합체성 쉘이 연질화되도록 야기할 수 있으며, 이에 의해 전체 미소구가 풍선과 유사한 방법으로 팽창하게 한다.

중공 미소구의 변형가능한 중합체성 쉘은 임의의 합성 또는 천연 가교된 또는 비가교된 중합체로 형성될 수 있다. 중합체가 가교된 경우, 약하게 가교된 것이 바람직하다. 바람직하게는 (그러나 필수적은 아님), 중공 미소구의 중합체성 쉘은 에틸렌계 불포화 단량체의 단독중합체 또는 공중합체 또는 에틸렌계 불포화 단량체와 하나 이상의 유기기의 공중합체를 형성하기 위해 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체를 중합함으로써 수득된 하나 이상의 합성 중합체를 포함한다. 적합할 수 있는 에틸렌계 불포화 단량체의 예로는 예를 들어, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 클로라이드, 아크릴로니트릴, 아크릴산 및 그의 상응하는 C₁-C₂₀ 지방족 또는 방향족 에스테르, 메타크릴산 및 그의 상응하는 C₁-C₂₀ 지방족 또는 방향족 에스테르, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐 피롤리돈, 알켄, 예컨대 스티렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 메틸펜텐, 1,3-부타디엔 등이 포함된다. 중공 미소구의 중합체성 쉘은 또한 적합한 합성 중합체, 예컨대 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리프탈아미드, 폴리이미드, 폴리카르보네이트, 폴리케톤, 셀룰로스 아세테이트, 폴리술폰, 폴리페닐렌 술피드, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리락트산, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴아미드, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 및 상기 나열된 중합체들의 공중합체로 형성될 수 있다. 특히 바람직한 실시양태에서, 중공 미소구의 변형가능한 중합체성 쉘은 비닐리덴 클로라이드, 아크릴로니트릴 및/또는 메틸 메타크릴레이트의 공중합체로 형성된다.

본 발명의 중공 미소구 내의 팽창가능한 유체는 임의의 적합한 기체 (예를 들어, 공기 또는 질소) 또는 휘발성 액체 탄화수소 (예를 들어, 이소부탄 또는 이소펜탄)일 수 있다. 바람직하게는, 팽창가능한 유체는 공기, 질소, 이소부탄 및 이소펜탄으로 이루어진 군에서 선택된다. 보다 바람직하게는, 팽창가능한 유체는 이소부탄 또는 이소펜탄이다.

이소부탄 또는 이소펜탄으로 구성된 팽창가능한 유체를 갖는, 비닐리덴 클로라이드, 아크릴로니트릴 및 메틸메타크릴레이트의 공중합체로 구성된 변형가능한 중합체성 쉘을 갖는 중공 미소구가 익스팬셀, 인크.(Expancel, Inc.) (미국 조지아주 덜루스 소재)로부터 상표명 익스팬셀®로 시판된다. 익스팬셀® 중공 미소구는 다양한 형태로, 예를 들어, 건조, 습윤, 비팽창된 또는 예비팽창된 형태로 이용가능하다. 건조 비팽창된 미소구 (익스팬셀® DU) 및 건조 팽창된 미소구 (익스팬셀® DE) 양자 모두가 본 발명에서 고체 입자의 포획 및 안정화를 위해 사용될 수 있다. 익스팬셀® DU 미소구는 약 6 내지 약 40 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기 및 약 1 내지 1.3 g/㎤의 밀도를 갖는다. 익스팬셀® DE 미소구는 약 20 내지 약 150 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기 및 약 0.03 내지 0.07 g/㎤의 밀도를 갖는다.

중공 미소구의 중합체성 쉘을 충분히 팽윤시킬 수 있으나 용해시킬 수 없는 임의의 적합한 극성 유기 용매가 상기 본원에 기재된 중공 미소구의 처리에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시에서 사용될 수 있는 극성 유기 용매의 예로는 디메틸포름아미드, 디메틸클로라이드, 트리클로로에틸렌 (TCE), 클로로포름, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트 및 메틸 에틸 케톤 (MEK)이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 아세톤이 본 발명에서 가장 바람직하다. 처리되지 않은 중공 미소구와 혼합시, 극성 유기 용매는 중공 미소구의 중합체성 쉘을 상당히 팽윤시켜, 이에 의해 처리되지 않은 중공 미소구의 기밀 중합체성 쉘을 여기에 형성된 다중 마이크로-채널 또는 구멍을 갖는 겔화 상태로 전환시킬 수 있다.

본 발명에 따라 포획되고 안정화되는 고체 입자는 화장제 또는 국소 조성물에서 일반적으로 사용되는 임의의 미립자 구성성분일 수 있으며, 광물 안료 및 충전제, 예를 들어 탈크, 카올린, 운모, 비스무스 옥시클로라이드, 수산화크롬, 황산바륨, 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 질화붕소, 나일론 비드, 중합체성 분말 (예를 들어, 코보 프로덕츠, 인크.(Kobo Products, Inc.) (미국 뉴저지주 사우스 플레인필드 소재)로부터 시판되는, 헥사메틸렌 디이소시아네이트/트리메틸롤 헥실락톤 크로스폴리머 및 실리카로 구성된 BPD 500 분말), 실리카, 실리카 비드, 레이크 (예를 들어, 알루미늄 또는 칼슘 레이크), 금속 산화물 (예를 들어, 흑색, 황색 또는 청색 산화철, 산화크롬, 산화아연 및 이산화티타늄), 물리적 및 화학적 선스크린제, 및 임의의 다른 유기 및 무기 분말 또는 입자가 포함되나 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는 (그러나 필수적은 아님), 고체 입자는 자유 산소 라디칼을 생성할 수 있는 물질, 및 보다 바람직하게는 금속 산화물, 예컨대 산화아연 또는 이산화티타늄으로 구성된다. 고체 입자는 임의의 규칙적 또는 불규칙적 형상, 예를 들어 구형, 정육면체, 원통형, 평면형, 섬유형 등일 수 있다. 본 발명에서 사용되는 바와 같은 고체 입자의 평균 입자 크기는 고체 입자가 중공 미소구에 쉽게 진입하고 이에 의해 포획될 수 있도록 중공 미소구의 크기보다 훨씬 더 작아야 한다. 바람직하게는, 고체 입자의 평균 입자 크기는 1 마이크로미터 미만, 보다 바람직하게는 약 0.001 마이크로미터 내지 약 0.1 마이크로미터, 가장 바람직하게는 약 0.01 내지 약 0.05 마이크로미터이다. 고체 입자의 특히 바람직한 예로는 크로다, 인크.(Croda, Inc.) (미국 뉴저지주 에디슨 소재)로부터 상표명 옵티솔(Optisol)™로 시판되는 망간 개질 이산화티타늄 입자가 포함된다.

상기 본원에 기재된 바와 같은 중공 미소구, 극성 유기 용매 및 고체 입자를 함께, 동시에 또는 순차적으로 혼합하여, 겔화된 혼합물을 형성한다. 순차적으로 혼합하는 경우, 상기 성분들을 임의의 적합한 순서로 첨가하고 혼합할 수 있다. 예를 들어, 중공 미소구 및 고체 입자를 먼저 함께 블렌딩한 후, 극성 유기 용매를 첨가하여 슬러리를 형성할 수 있다. 다른 예로서, 고체 입자를 먼저 극성 유기 용매에 분배한 후, 중공 미소구와 혼합할 수 있다. 또 다른 예로서, 중공 미소구를 극성 유기 용매에 첨가하여, 먼저 겔을 형성할 수 있고, 그 후 고체 입자를 상기 겔에 첨가한다. 임의의 사건에서, 균질 혼합물이 형성될 때까지 모든 성분들을 잘 혼합한다. 중공 미소구 및 극성 유기 용매 간의 중량 비율은 중공 미소구의 중합체성 쉘이 용매에 의해 충분히 팽윤될 수 있도록 바람직하게는 약 1:3 내지 약 1:100, 보다 바람직하게는 약 1:20 내지 약 1:50이다. 고체 입자 및 중공 미소구 간의 중량 비율은 광범위하게는 약 1:10 내지 약 100:1, 바람직하게는 약 2:3 내지 약 10:1, 보다 바람직하게는 약 1:1 내지 약 2:1의 범위일 수 있다.

중공 미소구의 중합체성 쉘은 상기 본원에 언급된 바와 같이 비가교된 또는 약하게 가교된 중합체로 구성되기 때문에, 중합체성 분자와 비교하여 충분히 작은 극성 유기 용매 분자는 중합체 쇄 사이에 진입하고, 이웃 중합체 쇄 사이의 분자간 결합을 방해하고, 중합체 쇄가 서로 떨어지도록 끌어당길 수 있다. 결과적으로, 중공 미소구의 중합체성 쉘은 극성 유기 용매에 의해 팽윤되어, 극성 유기 용매의 부피에 걸쳐 퍼지거나 분산된 상호연결된 중합체 쇄의 다공성 망상구조를 함유하는 겔화된 혼합물을 형성한다. 이러한 겔화 상태의 미소구의 중합체성 쉘은 더 이상 기밀이 아니나, 다공성이 되어, 즉 여기에 충분히 큰 마이크로-채널을 갖게 되어, 고체 입자가 충분히 팽윤된 미소구로 진입하게 한다. 동시에, 팽창가능한 유체가 이러한 미소구로부터 마이크로-채널을 통해 배출되어, 겔화된 중합체성 쉘이 붕괴하거나 내파하도록 야기하고, 수축된 미소구가 상당히 감소된 전체 부피를 갖게 한다. 이 방법에서, 고체 입자는 수축된 미소구의 붕괴된 중합체성 쉘 내에 포획되게 된다.

이러한 수축된 미소구는 약 1 내지 15 마이크로미터, 보다 바람직하게는 약 5 마이크로미터 내지 약 8 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 갖는다. 수축된 미소구는 처리되지 않은 중공 미소구보다 크기가 훨씬 더 작다. 또한, 수축된 미소구는 더이상 중공은 아니나, 이제 고체 입자에 의해 충전되어 여기에 남은 빈 공간이 거의 없거나 전혀 없다. 동시에, 미소구의 중합체성 쉘은 겔화 상태, 즉 극성 유기 용매에 의해 팽윤된 상태로 남게 된다. 본 발명의 수축된 미소구는 겔화 공정에 의해 형태학적으로 및 용적으로 변형되더라도 유착이 거의 없거나 전혀 없이 겔화된 혼합물에서 분리된 입자로서 남아있는다는 것을 주목하는 것이 중요하다. 그러므로, 겔화된 혼합물의 후속적 건조는 미세하고 자유롭게 유동하는 분말을 형성하며, 이는 잘 한정된 표면 경계 및 최소 클럼핑 또는 응집을 갖는 미소구를 함유한다.

본원에 기재된 바와 같은 겔화 공정은 익히 공지된 졸-겔 공정과 근본적으로 상이하다. 전형적인 졸-겔 공정에서는, 금속 알콕시드 및 금속 클로라이드 전구체를 먼저 가용화하여 용액 (졸)을 형성한 후, 가수분해 및 중축합 반응을 거쳐서, 용매에 분산된 고체 입자로 구성된 콜로이드계를 형성한 후, 액체상 (겔)을 함유하는 무기 망상구조의 형성을 향해 진전하고, 이를 건조시켜 겔로부터 액체상을 제거할 수 있으며, 그러므로 다공성 물질을 형성한다. 대조적으로, 본 발명의 겔화 공정은 가수분해 또는 중축합 반응을 포함하지 않고, 극성 유기 용매에 분산된 수불용성 중합체 쇄의 망상구조를 형성한다.

상기 본원에 기재된 바와 같은 겔화된 혼합물은 팽창가능한 유체를 겔화된 혼합물로부터 제거하기 위해 겔화된 혼합물을 감압 또는 진공 조건 하에 위치시키는 탈기로 처리될 수 있다. 후속적으로, 미소구를 팽윤/겔화하기 위해 먼저 사용된 극성 유기 용매와 비혼화성인 제2 용매를 충분히 진탕하면서 탈기된 겔화된 혼합물에 첨가하여, 팽윤된 미소구를 서로 분리시킴으로써 겔화된 혼합물을 "켄칭"할 수 있다. 예를 들어, 극성 유기 용매가 아세톤인 경우, 제2 용매는 아세톤과 비혼화성인 물일 수 있다. 극성 유기 용매 및 제2 용매 간의 비혼화성으로 인해, 미소구는 서로 공간적으로 더 분리되고, 그러므로 더 분산된다. 미소구의 이러한 추가의 분산은 겔화된 혼합물의 후속적 건조 중에 유착의 위험을 최소화하는 기능을 한다. 미소구의 추가의 분리는 여과 또는 원심분리 단계에 의해 달성될 수 있으며, 이는 본 발명의 목적을 위해 선택가능하다.

탈기 및 켄칭 단계 후, 극성 유기 용매 및 제2 용매 양자 모두를 바람직하게는 겔화된 혼합물로부터 제거하여, 그에 포획된 고체 입자를 갖는 미소구를 함유하는 자유롭게 유동하는 건조 분말을 형성한다. 극성 유기 용매 및 제2 용매의 제거는 당분야에 익히 공지된 다양한 분리 및/또는 건조 기술, 예컨대 경사분리, 원심분리, 여과, 용매 추출, 공기 건조, 진공 건조, 동결 건조, 분무 건조, 유동층 건조, 초임계 유체 건조 등에 의해 쉽게 달성될 수 있다. 극성 유기 용매에 의해 이미 팽윤되고 이를 통해 연장하는 마이크로-채널을 갖는 다공성이 된 중합체성 쉘은 건조된 후 상당히 수축하고 다공성을 손실한다. 다시 말해서, 겔화 단계 중에 미소구의 팽윤된 중합체성 쉘을 통해 형성된 마이크로-채널은 건조 단계 후 폐쇄하고, 이에 의해 미소구 내에 고체 입자를 단단히 포획한다. 건조된 미소구 간의 응집을 최소화하기 위해, 얻어지는 분말은 밀링 및 하나 이상의 스크린을 통한 체질로 추가로 처리될 수 있다.

포획된 고체 입자가 건조된 미소구 밖으로 누출하는 것에 대한 잠재적인 위험을 제거하거나 최소화하기 위해, 얻어지는 자유롭게 유동하는 건조 분말은 필름-형성 물질로 코팅되거나 또는 달리 표면-처리되어, 건조된 미소구 각각 위에 액체-불투과성 막을 형성한다. 이 방법에서, 건조된 미소구는 미소구의 중합체성 쉘을 잠재적으로 재팽윤시키고 포획된 고체 입자가 누출되도록 야기할 수 있는 주변 환경에서 용매로부터 밀봉된다.

액체-불투과성 막을 형성할 수 있는 임의의 물질 (친수성 또는 소수성)이 본 발명에서 사용될 수 있다. 적합한 물질에는 필름-형성 물질, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산 또는 그의 C₁-C₁₀ 알킬 에스테르, 에틸렌, 프로필렌, 또는 비닐피롤리돈을 포함하는 에틸렌계 불포화 단량체로 구성된 천연 또는 합성 단독중합체 또는 공중합체; 실온에서 약 200,000 내지 10,000,000 센티포아즈 범위의 점도를 일반적으로 갖는 유기실록산인 실리콘 검; 동물성, 식물성, 실리콘 또는 광물 왁스; 유기 에스테르 또는 탄화수소 오일, 또는 실리콘 수지, 예컨대 트리메틸실록시 실리케이트 또는 폴리메틸실세스퀴옥산; 셀룰로스성 중합체; 지방산 (예를 들어, 실온에서 액체, 고체 또는 반고체일 수 있는 약 6 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 지방 카르복실산), 지방 알콜 (예를 들어, 실온에서 액체, 고체 또는 반고체일 수 있는 6 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 알콜), 및 무기 물질이 포함된다. 바람직하게는 (그러나 필수적은 아님), 필름-형성 물질은 알킬 실리콘 중합체 또는 보다 구체적으로 지방 알킬메틸실록산, 예컨대 세틸 디메티콘, 스테아릴 디메티콘 또는 베헤닐 디메티콘, 또는 다른 개질된 실록산, 예컨대 폴리옥시알킬렌화된 실리콘 (전형적으로 디메티콘 코폴리올 또는 세틸 디메티콘 코폴리올이라고 지칭됨)을 포함한다. 예를 들어, 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation) (미국 미시건주 미들랜드 소재)으로부터 상표명 다우 코닝(Dow Corning)® MH 1107 유체로 시판되는 폴리메틸수소실록산이 본 발명에서 필름-형성 물질로서 사용될 수 있다. 이 폴리메틸수소실록산 물질은 촉매 (예를 들어, 아연 옥토에이트, 철 옥토에이트, 디부틸 주석 디라우레이트 및 주석 옥토에이트)의 존재하에 열경화하여, 본 발명의 미소구 상에 가교된 디메티콘으로 구성된 고체, 액체-불투과성 막을 형성할 수 있는 무색 실리콘 액체이다. 다른 예로서, 실록산 수지를 디유기실록산과 반응시켜 형성된, 다우 코닝에 의해 상표명 BIO-PSA로 시판되는 실리콘 공중합체가 또한 미소구 상에 액체-불투과성 막을 형성하기 위해 본 발명에서 필름-형성 물질로서 사용될 수 있다. 다우 코닝으로부터 이용가능한 다양한 유형의 BIO-PSA 물질 중에서, 다우 코닝® 7-4404, 7-4405 및 7-4411 유체 (디메틸실록산으로 처리되고 화장제용으로 허용되는 용매, 예컨대 옥타메틸트리실록산, 이소도데칸 또는 데카메틸테트라실록산에 분산된 트리메틸화된 실리카 함유)가 특히 바람직하다.

내부에 포획된 고체 입자 및 그 위에 코팅된 액체-불투과성 막을 갖는 얻어지는 미소구는 약 1 내지 약 50 마이크로미터, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 15 마이크로미터, 가장 바람직하게는 약 5 내지 약 8 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 가질 수 있다 (맬번 인스트루먼트(Malvern Instrument) (영국 우스터셔 소재)로부터 이용가능한 맬번(Malvern) 입자 크기 분석기에 의해 결정됨). 포획된 고체 입자는 얻어지는 미소구의 총 중량의 약 10％ 내지 약 90％, 보다 바람직하게는 총 중량의 30％ 내지 약 75％, 가장 바람직하게는 총 중량의 약 40％ 내지 약 60％를 차지할 수 있다. 중합체성 쉘은 얻어지는 미소구의 총 중량의 약 5％ 내지 약 75％, 보다 바람직하게는 총 중량의 약 10％ 내지 약 60％, 가장 바람직하게는 총 중량의 약 30％ 내지 약 50％를 차지할 수 있다. 액체-불투과성 코팅 물질은 얻어지는 미소구의 총 중량의 약 1％ 내지 약 30％, 보다 바람직하게는 총 중량의 약 5％ 내지 약 20％, 가장 바람직하게는 총 중량의 약 10％ 내지 약 15％를 차지할 수 있다.

도 1은 처리되지 않은 중공 미소구 (10), 및 상기 본원에 기재된 방법에 따라 처리되지 않은 중공 미소구 (10)를 가공함으로써 형성된 본 발명의 한 실시양태에 따른 미소구 (20)의 개략도를 예시적으로 나타낸다. 구체적으로, 처리되지 않은 중공 미소구 (10)는 그에 포획된 팽창가능한 유체 (14)를 갖는 기밀의 변형가능한 중합체성 쉘 (12)을 포함한다. 처리되지 않은 중공 미소구 (10)의 직경은 대략 20 마이크로미터이다. 대조적으로, 본 발명의 미소구 (20)는 그에 포획된 고체 입자 (24)를 갖는 붕괴된 중합체성 쉘 (22) 및 그 위에 코팅된 액체-불투과성 막 (24)을 포함한다. 상기 미소구 (20)의 직경은 처리되지 않은 중공 미소구 (10)의 직경보다 훨씬 더 작고, 대략 약 5 내지 약 8 마이크로미터의 범위이다.

도 2는 상기 본원에 기재된 바와 같은 본원의 처리 방법에 따라 형성된, 그에 포획된 TiO₂ 입자를 갖는 붕괴된 익스팬셀® 미소구의 주사 전자 현미경 (SEM) 영상을 나타낸다. 15KX 확대로 SEM 사진을 찍었다.

국소 조성물로 제제화시, 본 발명의 미소구-포획된 고체 입자는 캡슐화되지 않은 또는 "네이키드" 등가물에서 이용가능하지 않은 다양한 장점 및 이익을 제공한다. 예를 들어, 포획된 고체 입자는 국소 조성물 중 활성 성분의 잠재적 불안정화 또는 파괴를 방지하기 위해 밀봉되기 때문에, 이는 캡슐화되지 않은 또는 "네이키드" 등가물보다 훨씬 더 안정하다. 또한, 고체 입자가 잠재적으로 국소 조성물 중 다른 활성 성분을 파괴하거나 달리 방해할 수 있는 경우, 이러한 고체 입자의 포획은 방해 또는 파괴를 감소시키는 기능을 하며 국소 조성물의 전체 안정성을 개선시킨다. 미소구에 의한 포획은 또한 고체 입자의 소수성 또는 친수성을 변화시킬 수 있으며, 이러한 고체 입자를 캡슐화되지 않은 또는 "네이키드" 고체 입자와 전형적으로 비상용성인 수성, 오일 또는 실리콘 상으로 제제화할 수 있게 한다. 고체 입자의 원하는 화학적 및/또는 물리적 특성이 상기 본원에 기재된 포획에 의해 실질적으로 영향을 받지 않은 상태로 확실히 유지된다는 것을 주목하는 것이 중요하다.

본 발명의 미소구는 포획 공정 동안 후속적으로 붕괴된 예비형성된 중공 중합체성 미소구에 고체 입자를 포획함으로써 형성되기 때문에 (고체 입자 주변의 중합체 코팅 또는 매트릭스의 통상적인 계내 형성이 아님), 본 발명의 미소구는 실질적으로 더 균일한 입자 크기 및 미소구 간의 감소된 응집을 특징으로 한다. 또한, 통상적인 계내 코팅 또는 매트릭스-형성 공정은 매우 시간 소모적이고 오직 제한된 크기의 미소구를 형성할 수 있는데 반해, 본 발명의 포획 공정은 고체 입자가 상당히 짧은 시간 내에 고체 입자 그 자체보다 크기가 수배 (예를 들어, 10X, 20X, 50X 또는 100X) 더 큰 미소구로 포획되게 한다.

고체 미립자 형태의 임의의 화장제 또는 국소 성분 또는 구성성분에 적용가능하나, 본 발명은 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 제형 중 자유-산소-라디칼-생성 고체 입자 및 다른 화장제 또는 국소 성분 간의 임의의 잠재적인 상호작용을 동시에 제거하면서, 이러한 입자의 원하는 특성에 불리한 영향을 미치지 않으면서, 자유 산소 라디칼을 생성할 수 있는 고체 입자를 안정화하는데 특히 유용한 것으로 여겨진다. 예를 들어, 특정 금속 산화물, 예컨대 산화아연 및 이산화티타늄으로 형성된 고체 입자는 광보호 특징을 갖는 것으로 공지되어 있고, 그러므로 물리적 선스크린제로서 사용될 수 있다. 그러나, "네이키드" 또는 처리되지 않은 상태의 이러한 금속 산화물 입자는 UV 광에 노출시 자유 산소 라디칼을 방출하는 것으로 공지되어 있다. 이러한 자유 산소 라디칼은 산화성 분해 또는 파괴에 전형적으로 민감한 유기 염료 또는 유기 선스크린제와 같은, 주변 환경 중 다른 화장제 또는 국소 구성성분을 산화적으로 파괴시킬 수 있는 강한 산화제이다. 본 발명의 미소구에 의한 이러한 자유-산소-라디칼-생성 금속 산화물 입자의 포획은 이러한 금속 산화물 입자의 선스크린 특성에 불리한 영향을 미치지 않으면서 UV 노출시 이러한 입자로부터의 자유 산소 라디칼의 형성 또는 방출을 효과적으로 제거하거나 감소시키는 것으로 나타났다. 결과적으로, 본 발명의 미소구-포획된 금속 산화물 입자는 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 것으로 공지된 유기 화합물과 함께 사용되어, 상당히 개선된 전체 안정성 및 연장된 유통 기한을 갖는 국소 또는 화장제 조성물을 형성할 수 있다.

본 발명의 미소구-포획된 고체 입자를 임의의 제약상 또는 화장제용으로 허용되는 담체에 직접적으로 첨가하여 화장제 또는 국소 조성물을 형성할 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 제약상 또는 화장제용으로 허용되는 담체는 인간 피부와 생물학적으로 상용성이 있는 물질이고, 본원에 상기 및/또는 하기 기재된 활성 성분을 국소적으로 도포될 수 있는 크림, 겔, 에멀젼, 액체, 현탁액, 분말, 네일 코팅, 스킨 오일 또는 로션으로 제제화하는데 사용될 수 있다. 화장제용으로 허용되는 담체가 에멀젼 형태인 경우, 이는 약 0.1 내지 99 중량％, 바람직하게는 약 0.5 내지 95 중량％, 보다 바람직하게는 약 1 내지 80 중량％의 물의 총 조성물, 및 약 0.1 내지 99 중량％, 바람직하게는 약 0.1 내지 80 중량％, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 75 중량％의 오일의 총 조성물을 함유할 수 있다. 조성물이 무수물인 경우, 이는 약 0.1 내지 90 중량％의 오일 및 약 0.1 내지 75 중량％의 기타 성분, 예컨대 안료, 분말, 비수성 용매, 예컨대 일가, 이가 또는 다가 알콜 등을 포함할 수 있다. 조성물이 수성 기재 겔, 용액 또는 현탁액 형태인 경우, 이는 약 0.1 내지 99 중량％의 물 및 약 0.1 내지 75 중량％의 기타 성분, 예컨대 식물성분, 비수성 용매 등을 포함할 수 있다.

제약상 또는 화장제용으로 허용되는 담체의 적합한 구성성분에는 보습제, 수렴제, 킬레이트화제, 봉쇄제, 유화제/계면활성제, 유연제, 보존제, 안정화제, 연마제, 흡착제, 증점제, 겔화제, 고형화제/구조화제, 고결 방지제, 소포제, pH 완충제/조절제, 결합제, 필름 형성제, 습윤제, 안료, 유탁제, 정유, 향료 및 방향족 화합물이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 제약상 또는 화장제용으로 허용되는 담체 또는 담체들은 본 발명의 국소 또는 화장제 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1％ 내지 약 99.9％, 바람직하게는 약 50％ 내지 약 99.5％, 보다 바람직하게는 약 70％ 내지 약 99％, 가장 바람직하게는 약 80％ 내지 90％ 범위의 양으로 본 발명의 국소 또는 화장제 조성물에 존재할 수 있다.

국소 또는 화장제 조성물은 국소 조성물의 물리적 또는 미학적 특징을 단순히 개선시키는 것이 아니라 피부에 이익을 제공하는 작용제인 1종 이상의 스킨 케어 첨가제를 함유할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 스킨 케어 활성제는 총 조성물의 약 0.01 내지 50 중량％, 바람직하게는 약 0.05 내지 35 중량％의 범위일 수 있다. 본 발명의 국소 또는 화장제 조성물에서 사용될 수 있는 스킨 케어 첨가제의 예로는 선스크린제, 셀프 태닝제, 항노화제, 주름 방지제, 항여드름제 (예를 들어, 레조르시놀, 살리실산 등), 효소-억제제, 콜라겐-자극제, 검버섯 및 각질 제거제, 진통제, 마취제, 항미생물제 (예를 들어, 항박테리아제, 항효모제, 항진균제 및 항바이러스제), 비듬 방지제, 항피부염제, 지양제, 진토제, 소염제, 항과다각질용해제, 발한 억제제, 항건선제, 항지루제, 항히스타민제, 피부 미백제, 탈색제, 피부 진정제/치유제 (예를 들어, 알로에 베라 추출물, 알란토인 등), 코르티코스테로이드, 호르몬, 항산화제, 단백질 또는 펩티드, 비타민 및 그의 유도체 (예를 들어, 비타민 A, 비타민 E, 비타민 B₃, 비타민 B₅ 등), 박피제, 레티노이드 (예를 들어, 레티노산 및 레티놀), 파르네솔, 비사볼롤, 피탄트리올, 글리세롤, 우레아, 구아니딘 (예를 들어, 아미노 구아니딘), 클로트리마졸, 케토코나졸, 미코나졸, 그리세오풀빈, 히드록시진, 디펜히드라민, 프라목신, 리도케인, 프로케인, 메피바케인, 모노벤존, 에리트로마이신, 테트라사이클린, 클린다마이신, 메클로사이클린, 미노사이클린, 히드로퀴논, 나프록센, 이부프로펜, 테오필린, 크로몰린, 알부테롤, 국소 스테로이드 (예를 들어, 히드로코르티손, 히드로코르티손 21-아세테이트, 히드로코르티손 17-발레레이트 및 히드로코르티손 17-부티레이트), 베타메타손 발레레이트, 베타메타손 디프로피오네이트, 벤조일 퍼옥시드, 크로타미톤, 프로프라놀롤, 프로메타진, 및 이들의 혼합물 또는 유도체가 포함되나 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 바람직한 (그러나 필수적은 아닌) 실시양태에서, 국소 조성물은 선스크린제, 셀프 태닝제, 항노화제, 주름 방지제, 항여드름제, 항미생물제, 소염제, 피부-미백제, 항산화제, 단백질 또는 펩티드, 비타민 및 그의 유도체, 박피제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 스킨 케어 활성제를 포함한다.

예를 들어, 본 발명의 국소 또는 화장제 조성물은 하나 이상의 항산화제, 및 보다 바람직하게는 항산화 활성을 나타내는 생물학적 물질의 하나 이상의 수용성 추출물을 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 항산화제 또는 항산화 활성을 갖는 수용성 추출물은 총 조성물의 약 0.01 내지 45 중량％, 바람직하게는 약 0.05 내지 20 중량％, 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 15 중량％의 범위일 수 있다. 항산화 활성을 나타내는 적합한 수용성 추출물의 예로는 아르테미아, 피토스핀고신, 호장근, 효모, 예컨대 사카로마이세스(saccharomyces) 용균물, 테르모스 테르모필루스(thermos thermophillus) 발효물, 자작나무 (베툴라 알바(Betula alba)), 미모사 테누이플로라(mimosa tenuiflora) (수피) 추출물, 과일, 정향, 호밀, 맥아, 옥수수, 스펠트, 기장, 보리, 귀리, 밀, 참깨, 쿠민, 강황, 대파, 셀러리, 인삼, 생강, 감초, 당근, 시호근, 징코 빌로바(Ginkgo biloba) (은행), 포에니쿨리 프룩투스(Foeniculi Fructus) (회향), 키위, 베리, 예컨대 모루스 봄비시스(Morus bombycis) (뽕), 겐티아나 루테아(Gentiana lutea) (용담), 조류, 예컨대 홍조류, 악티움 라파(Arctium lappa) (우엉), 살비아 오피시날리스(Salvia officinalis) (세이지), 렌티누스 에도데스(Lentinus edodes) (표고버섯), 페릴라 프루테센스(Perilla frutescens) (들깨), 필리펜둘라 물티주가(Filipendula Multijuga), 푸쿠스 베시쿨로시스(Fucus vesiculosis) (블래더랙, 해초), 복숭아 씨, 알리움 사티붐(Allium sativum) (마늘), 포리아 코코스(Poria cocos) (복령), 후물루스 루풀루스(Humulus lupulus) (홉), 무탄 코르텍스(Mutan Cortex) (목단피), 핌피넬라 마조르(Pimpinella major), 락투카 사티베(Lactuca sative) (상추), 아스트라갈루스 멤브라나세우스(Astragalus membranaceous) (황기) 및 로스마리누스 오피시날리스(Rosmarinus officinalis) (로즈마리), 프루누스 아미그달루스(Prunus amygdalus) (아몬드), 알테아 오피시날레(Althea officinale) (양아욱), 알로에, 로사에 프룩투스(Rosae Fructus) (장미 열매 또는 찔레꽃), 스쿠텔라리아 바이칼렌시스(Scuttelaria baicalensis) (황금), 푸에라리아에 라딕스(Puerariae Radix) (갈근 또는 칡), 카모마일, 예컨대 카모밀라에 플로스(Chamomillae Flos) (저먼 카모마일), 가르데니아 자스미노이데스(Gardenia jasminoides) (치자나무, 치자), 소포라 플라베센스 아이톤(Sophora flavescens Aiton) (고삼), 클로렐라, 쌀겨, 파에오니아에 락티플로라(Paeoniae lactiflora) (백작약), 지유 (산구이소르바 오피시날리스(Sanguisorba officinalis), 오이풀), 모루스 알바(Morus alba) (상백피, 뽕), 글리신 막스(Glycine max) (대두), 카멜리아 시넨시스(Camellia sinensis) (차), 카르타미 플로스(Carthami Flos) (홍화), 아에스쿨루스 히포카스타눔(Aesculus hippocastanum) (마로니에), 멜리사 오피시날리스(Melissa officinalis) (레몬밤) 및 코이시스 세멘(Coicis Semen) (의이인, 율무), 안젤리카 케이수케이(Angelica keisukei), 아르니카 몬타나(Arnica montana) (아르니카), 포에니쿨룸 오피시날레(Foeniculum officinale) (회향), 이소돈 자포니쿠스 하라(Isodon japonicus Hara) (연명초), 다우쿠스 카로타(Daucus Carota) (당근), 오리자 사티바(Oryza sativa) (쌀), 크라타에구스 쿠네아타(Crataegus cuneata) (산사), 아코루스 칼라무스(Acorus calamus) (창포), 크라타에구스 옥시칸타(Crataegus oxycantha) (서양산사), 주니페루스 코무니스(Juniperus communis), 리구스티쿰 왈리치(Ligusticum wallichii) (천궁), 스웨르티아에 헤르바(Swertiae Herba) (당약), 티무스 불가리스(Thymus vulgaris) (서양 백리향), 시트루스 레티쿨라타(Citrus reticulata) (만다린), 캅시쿰 틴크투레(Capsicum tincture), 안젤리카에 시넨시스(Angelicae sinensis) (당귀), 아우란티이 페리카르피움(Aurantii Pericarpium) (등피), 루스쿠스 아쿨레아투스(Ruscus aculeatus) (부처스 블룸), 비티스 비니페라(Vitis vinifera) (포도), 틸리아 자포니카(Tilia japonica) (라임), 시트루스 주노스(Citrus junos) 및 로사 카니나(Rosa canina) (개장미), 카페인, 시나모미 코르텍스(Cinnamomi Cortex) (계피) 및 에리오보트리아 자포니카 린들.(Eriobotrya japonica Lindl .) (비파), 아선약, 에키나세아, 펠로덴드리 코르텍스(Phellodendri Cortex) (황백나무 또는 황벽나무), 히페리쿰 페르포라툼(Hypericum perforatum) (요한초), 시트루스 시넨시스(Citrus sinensis) (오렌지), 발레리아나 파우리에이 브리쿠에트(Valeriana fauriei Briquet), 아르테미시아 카필라리스 툰브.(Artemisia capillaris Thunb .), 쿠쿠미스 사티부스(Cucumis sativus) (오이), 게라니이 헤르바(Geranii Herba) (현초), 리토스페르뭄 에리트로리존 시엡. 에트 주크.(Lithospermum erythrorhizon Sieb . et Zucc .), 헤데라 헬릭스(Hedera helix), 아킬레아 밀레폴리움(Achillea millefolium) (양시초), 지지푸스 주주바(Ziziphus jujuba) (대추), 칼렌둘라 오피시날리스(Calendula officinalis) (금잔화), 휴투이니아 코르다타(Houttuynia cordata) (어성초, 약모밀), 포텐틸라 에렉타(Potentilla erecta), 페트로셀리눔 크리스품(Petroselinum crispum) (파슬리), 파리에타리아 오피시날리스(Parietaria officinalis), 산탈룸 알붐(Santalum album) (백단향), 프루누스 페르시카(Prunus persica) (복숭아), 센타우레아 시아누스(Centaurea cyanus) (수레국화), 유칼립투스 글로불루스(Eucalyptus globulus) (유칼립투스) 및 라반둘라 안구스티폴리아(Lavandula angustifolia) (라벤더), 페르세아 아메리카나(Persea americana) (아보카도), 나스투르티움 오피시날리스(Nasturtium officinalis) (금련화), 심피툼 오피시날레(Symphytum officinale) (컴프리), 아사룸 시에볼디이(Asarum sieboldii) (족도리풀), 크산톡시움 피페리툼(Xanthoxyum piperitum) (초피), 레마니아 글루티노사(Rehmannia glutinosa) (지황), 멘타 피페리타(Mentha piperita) (박하), 시지기움 아로마티쿰(Syzygium aromaticum) (정향), 투실라고 파르파라(Tussilago farfara) (관동) 및 하에마톡실룸 캄페키아눔(Haematoxylum campechianum) (로그우드)로부터의 추출물; 우롱차, 킨코나 수키루브라(Cinchona succirubra) (기나피), 베툴라 베루코사(Betula verrucosa) (자작나무) 및 글레코마 헤데라세아(Glechoma hederacea) (병꽃풀), 우유 및 로열 젤리, 꿀, 시스테인 및 그의 유도체, 아스코르브산 및 그의 유도체, BHA, BHT, 페룰산 및 그의 유도체, 포도씨 추출물, 소나무 껍피 추출물, 양고추냉이 추출물, 히드로퀴논, 로즈마린산, 로부스타종 커피 원두, 카페산, 토코페롤 및 그의 유도체, 녹차 추출물, 나트륨 DNA, 나트륨 리보핵산, 옥틸, 프로필 및 도데실 갈레이트, 요산 및 티오디프로피오네이트 유도체가 포함되나 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 바람직한 (그러나 필수적은 아닌) 실시양태에서, 상기 본원에 나열된 바와 같은 하나 이상의 항산화제는 본 발명의 미립자 구성성분과 함께 미소구에 공동포획된다. 이러한 공동포획은 예를 들어, 겔화된 혼합물을 형성하기 위한 겔화 단계 중에 이러한 항산화제를 미립자 구성성분, 중공 미소구 및 극성 유기 용매와 함께 혼합함으로써 달성될 수 있다. 본 발명의 미립자 구성성분과의 공동포획에 특히 바람직한 항산화제에는 예를 들어, 테트라히드로쿠르쿠미노이드, 아스코르빌 토코페릴 말레에이트 (또한, 2-CME라고 지칭됨), 포도씨 추출물 및 로즈마리 추출물이 포함된다. 이들 특히 바람직한 항산화제 모두를 동량 또는 실질적으로 동량으로 함유하는 블렌드 또는 혼합물이 본 발명의 실시에 가장 바람직하다. 이러한 공동포획된 항산화제는 포획된 금속 산화물 입자에 의해 생성된 자유 산소 라디칼을 그의 직접 접촉 또는 공간적 인접성으로 인해 가장 효과적으로 제거하거나 약화시킬 수 있다.

상기 본원에 나열된 바와 같은 항산화제는 또한 미소구 위에 항산화제 코팅을 형성하는데 사용될 수 있으며, 이로부터 방출된 자유 산소 라디칼을 추가로 제거하거나 중화시킨다. 또한, 항산화제는 본원의 국소 또는 화장제 조성물의 화장제용으로 또는 제약상 허용되는 담체에 가용화되거나 또는 분산된 형태로 제공될 수 있다. 이러한 가용화되거나 또는 분산된 항산화제는 이러한 자유 산소 라디칼의 공급원에 상관없이 국소 또는 화장제 조성물에 분산된 자유 산소 라디칼을 제거하거나 중화시키는 기능을 하며, 이에 의해 본 발명의 국소 또는 화장제 조성물의 전체 안정성을 추가로 개선시킨다.

본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 국소 또는 화장제 조성물은 미소구-포획된 산화아연 입자 또는 미소구-포획된 이산화티타늄 입자 또는 양자 모두를 포함하는 선스크린 조성물이다. 상기 본원에 언급된 바와 같이, 산화아연 또는 이산화티타늄 입자는 광보호 특징을 갖는 것으로 공지되어 있으며, 그러므로 물리적 선스크린제로서 사용될 수 있으나, 그의 광-활성으로 인해, 즉, 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 특정 유기 화장제 성분 또는 스킨 케어 활성제를 파괴하거나 달리 방해할 수 있는 자유 산소 라디칼을 UV 광에 노출시 방출하는 경향으로 인해 국소 또는 화장제 조성물에서의 사용이 제한된다. 본 발명에 기재된 바와 같은 미소구에 의한 산화아연 및/또는 이산화티타늄 입자의 포획은 UV 노출시 이러한 입자로부터의 자유 산소 라디칼을 효과적으로 제거하거나 감소시키나, 이러한 입자의 선스크린 특성에 불리한 영향을 미치지 않는다.

결과적으로, 본 발명의 미소구-포획된 산화아연 및/또는 이산화티타늄 입자는 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 것으로 공지된 유기 화장제 성분 또는 스킨 케어 첨가제와 쉽게 제제화되어, 상당히 개선된 전체 안정성 및 연장된 유통 기한을 갖는 안정한 선스크린 조성물을 형성할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 미소구-포획된 산화아연 및/또는 이산화티타늄 입자는 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 하나 이상의 유기 염료와 제제화되어, 선스크린 특성을 또한 갖는 색조 화장제 조성물을 형성할 수 있다. 다른 예로서, 본 발명의 미소구-포획된 산화아연 및/또는 이산화티타늄 입자는 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 하나 이상의 유기 선스크린제와 제제화되어, 이에 의해 높은 SPF 값 (예를 들어, SPF 30 이상)을 특징으로 할 뿐만 아니라 또한 놀랍게도 예상치않게 개선된 전체 안정성 및 연장된 유통 기한을 특징으로 하는 선스크린 조성물을 형성할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 유기 선스크린제는 총 조성물의 약 0.1 내지 45 중량％의 범위일 수 있다.

본 발명의 미소구-포획된 산화아연 또는 이산화티타늄 입자와 조합하여 사용될 수 있는 유기 선스크린제의 예로는 UVA 및 UVB 선스크린, 예컨대 벤조페논 및 그의 유도체 (예를 들어, 벤조페논-3, 디옥시벤존, 술이소벤존, 옥타벤존, 히드록시- 및/또는 메톡시-치환 벤조페논, 및 벤조페논술폰산 및 그의 염); 살리실산 유도체 (예를 들어, 에틸렌 글리콜 살리실레이트, 트리에탄올아민 살리실레이트, 옥틸 살리실레이트, 호모멘틸 살리실레이트 및 페닐 살리실레이트); 유로카닌산 및 그의 유도체 (예를 들어, 에틸 유로카네이트); p-아미노벤조산 (PABA) 및 그의 유도체 (예를 들어, 그의 에틸/이소부틸/글리세릴 에스테르 및 2-에틸헥실 p-디메틸아미노벤조에이트 (또한, 옥틸디메틸 PABA라고 지칭됨)); 안트라닐레이트 및 그의 유도체 (예를 들어, o-아미노-벤조에이트 및 아미노-벤조산의 다양한 에스테르); 벤잘말로네이트 유도체; 벤즈이미다졸 유도체; 이미다졸린; 비스-벤자졸릴 유도체; 디벤조일메탄 및 그의 유도체 (예를 들어, 4-tert-부틸-4'-메톡시디벤조일메탄 (일반적으로 "아보벤존"이라고 지칭됨) 및 4-이소프로필-디벤조일메탄); 벤조아졸/벤조디아졸/벤조트리아졸 및 그의 유도체 (예를 들어, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐) 벤조트리아졸 및 메틸렌 비스-벤조트리아졸릴 테트라메틸부틸페놀 (일반적으로 "티노솝(Tinosorb) M"이라고 지칭됨)); 디페닐아크릴레이트 및 그의 유도체 (예를 들어, 2-에틸헥실-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트 (일반적으로 "옥토크릴렌"이라고 지칭됨) 및 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트 (일반적으로 "에토크릴렌"이라고 지칭됨)); 디페닐메틸렌 또는 9H-플루오렌 치환기를 함유하는 디에스테르 또는 폴리에스테르; 2-페닐-벤즈이미다졸-5-술폰산 (PBSA); 4,4-디아릴부타디엔; 신나메이트 및 그의 유도체 (예를 들어, 2-에틸헥실-p-메톡시신나메이트, 옥틸-p-메톡시신나메이트, 움벨리페론, 메틸움벨리페론, 메틸아세토-움벨리페론, 에스쿨레틴, 메틸에스쿨레틴 및 다프네틴); 캄포 및 그의 유도체 (예를 들어, 3-벤질리덴캄포, 4-메틸벤질리덴캄포, 폴리아크릴아미도메틸 벤질리덴캄포, 벤질리덴 캄포 술폰산, 및 테레프탈릴리덴 디캄포 술폰산 (일반적으로 "엔캄술"이라고 지칭됨)); 트리아진 및 그의 유도체 (예를 들어, 2,4-비스-{[4-(2-에틸-헥실옥시)-2-히드록시]-페닐}-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진 (일반적으로 "티노솝 S"라고 지칭됨)); 나프탈레이트 및 그의 유도체 (예를 들어, 디에틸헥실-2,6-나프탈레이트); 나프톨술포네이트 및 그의 유도체 (예를 들어, 2-나프톨-3,6-디술폰산 및 2-나프톨-6,8-디술폰산의 나트륨 염); 디벤잘아세톤 및 벤잘아세톤페논; 디페닐부타디엔 및 그의 유도체; 디-히드록시나프토산 및 그의 염; o- 및 p-히드록시바이페닐디술포네이트; 쿠마린 유도체 (예를 들어, 그의 7-히드록시, 7-메틸 및 3-페닐 유도체); 아졸/디아졸/트리아졸 및 그의 유도체 (예를 들어, 2-아세틸-3-브로모인다졸, 페닐 벤즈옥사졸, 메틸 나프톡사졸 및 다양한 아릴 벤조트리아졸); 퀴닌 및 그의 유도체 (예를 들어, 그의 바이술페이트, 술페이트, 클로라이드, 올레에이트 및 탄네이트 염); 퀴놀린 및 그의 유도체 (예를 들어, 2-페닐퀴놀린 및 8-히드록시퀴놀린 염); 탄닌산 및 그의 유도체 (예를 들어, 그의 헥사에틸에테르 유도체); 히드로퀴논 및 그의 유도체; 요산 및 그의 유도체; 빌로요산 및 그의 유도체, 및 이들의 혼합물 또는 조합물이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 본원의 상기 목록으로부터의 특정 산성 선스크린의 염 및 달리 중화된 형태가 또한 본원에서 유용하다. 이들 유기 선스크린제는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 또한, UV 광흡수능을 갖는 다른 공지된 동물성 또는 식물성 추출물이 단독으로 또는 조합으로 적절히 사용될 수 있다.

본 발명의 실시에 특히 유용한 유기 선스크린제는 다음과 같다: 4,4'-t-부틸 메톡시디벤조일메탄, 2-에틸헥실-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트, 2-에틸헥실살리실레이트, 3,3,5-트리메틸시클로헥실살리실레이트, 2-에틸헥실 p-메톡시신나메이트, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,4-비스-{4-(2-에틸-헥실옥시)-2-히드록시]-페닐}-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 메틸렌 비스-벤조트리아졸릴 테트라메틸부틸페놀, 테레프탈릴리덴 디캄포 술폰산, 디에틸헥실 2,6-나프탈레이트, 디갈로일트리올레에이트, 에틸 4-[비스(히드록시프로필)]아미노벤조에이트, 글리세롤 p-아미노벤조에이트, 메틸안트라닐레이트, p-디메틸아미노벤조산 또는 아미노벤조에이트, 2-에틸헥실 p-디메틸아미노벤조에이트, 2-페닐벤즈이미다졸-5-술폰산, 2-(p-디메틸아미노페닐)-5-술포니오벤즈옥사조산, 및 이들의 혼합물 또는 조합물. 바람직하게는, 4,4'-t-부틸 메톡시디벤조일메탄이 미소구-포획된 이산화티타늄 또는 미소구-포획된 산화아연 또는 양자 모두를 갖는 본 발명의 선스크린 조성물에 제공된다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 선스크린 조성물은 상기 본원에 제공된 목록에서 선택된 제2 유기 선스크린제를 더 포함한다.

상기 기재된 유기 선스크린제는 본원의 국소 또는 화장제 조성물의 화장제용으로 또는 제약상 허용되는 담체에 가용화되거나 또는 자유롭게 분산될 수 있다. 별법으로, 유기 선스크린제는 보호 형태로 제공될 수 있다, 즉, 보호 구조에 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 유기 선스크린제는 상기 본원에 기재된 것과 유사한, 즉 붕괴된 중합체성 쉘을 갖는 추가의 미소구에 캡슐화되거나 또는 포획될 수 있다. 이 방법에서, 유기 선스크린제는 상기 유기 선스크린제를 불안정화하거나 또는 파괴할 수 있는 주변 환경에서 자유 산소 라디칼 또는 다른 라디칼로부터 추가로 보호된다.

화장제용으로 허용되는 담체는 또한 실리콘, 유기 또는 이들의 혼합물일 수 있는 1종 이상의 오일을 함유할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 오일은 총 조성물의 약 0.1 내지 99 중량％의 범위일 수 있고, 휘발성 또는 비휘발성 실리콘, 예컨대 시클로메티콘; 메틸 트리메티콘; 옥타메틸트리실록산; 데카메틸테트라실록산; 도데카메틸펜타실록산; 디메티콘; 페닐 트리메티콘 트리메틸실록시페닐 디메티콘; 페닐 디메티콘; 세틸 디메티콘; 디메티콘 코폴리올, 세틸 디메티콘 코폴리올; 글리세롤화된 실리콘, 예컨대 라우릴 PEG-9 폴리디메틸실록시에틸 디메티콘; 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 적합한 에스테르에는 C4-30 지방산 및 일가, 이가 또는 다가 C1-20 알콜의 모노-, 디- 또는 트리에스테르, 예컨대 글리세린의 지방산 (예를 들어, 스테아릴, 베헤닐 및 이소스테아릴) 에스테르, 또는 알파 히드록실산, 예컨대 시트르산, 말산 또는 락트산 등의 지방산 에스테르가 포함된다. 적합한 탄화수소에는 단량체성 또는 중합체성 올레핀 또는 알파 올레핀, 예컨대 폴리이소부텐, 폴리데센, 폴리부텐 또는 그의 수소화된 유도체가 포함된다.

화장제용으로 허용되는 담체는 또한 1종 이상의 습윤제를 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 이는 총 조성물의 약 0.1 내지 20 중량％의 범위일 수 있고, C1-4 알킬렌 글리콜, 예컨대 부틸렌, 프로필렌, 에틸렌 글리콜, 글리세린 등이 포함된다.

화장제용으로 허용되는 담체는 또한 1종 이상의 왁스, 바람직하게는 약 30 내지 150℃ 범위의 융점을 갖는 왁스를 함유할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 왁스는 총 조성물의 약 0.1 내지 45 중량％의 범위일 수 있고, 동물성, 식물성, 광물 또는 실리콘 왁스가 포함된다. 예로는 알킬 디메티콘, 스테아릴 디메티콘, 칸델릴라, 폴리에틸렌, 지랍, 밀랍 등이 포함된다.

화장제용으로 허용되는 담체는 또한 1종 이상의 유기실록산 엘라스토머 (유화성 또는 비유화성)를 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 엘라스토머는 총 조성물의 약 0.1 내지 30 중량％의 범위일 수 있다. 적합한 엘라스토머의 예로는 디메티콘/비닐 디메티콘 크로스폴리머; 디메티콘/디메티콘 PEG/PPG 10/15 크로스폴리머 등이 포함된다.

화장제용으로 허용되는 담체는 또한 1종 이상의 안료 또는 분말 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 안료 또는 분말의 제안 범위는 총 조성물의 약 0.1 내지 85 중량％이다. 이러한 안료 또는 분말의 입자 크기는 약 0.05 내지 200 마이크로미터의 범위일 수 있으나, 바람직하게는 약 50 내지 100 마이크로미터이다. 안료의 예로는 유기 안료, 예컨대 D&C 또는 FD&C 컬러 또는 그의 레이크 (예를 들어, 청색, 갈색, 적색 등); 또는 무기 산화철, 예컨대 갈색, 황색, 녹색, 적색, 산화철이 포함된다. 적합한 분말에는 이산화티타늄, 나일론, PMMA, 질화붕소, 운모 등이 포함된다.

화장제용으로 허용되는 담체는 또한 1종 이상의 비이온성 계면활성제를, 특히 본 발명의 국소 또는 화장제 조성물이 에멀젼 형태로 제공되는 경우 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 계면활성제는 총 조성물의 약 0.1 내지 20 중량％의 범위일 수 있다. 적합한 계면활성제에는 에톡실화된 지방 C6-30 알콜, 예컨대 스테아레트, 베헤네트, 세테트가 포함되며, 여기서 각 계면활성제 다음에 나오는 숫자는 에틸렌 옥시드기의 반복수 (2 내지 250의 범위일 수 있음)를 지칭한다 (예를 들어 스테아레트-2, 베헤트-30 등).

본 발명은 하기 비제한적 실시예에서 추가로 예시될 수 있다.

<실시예>

실시예 I

익스팬셀 551 DE 20 d 60 (DE 20은 20 마이크로미터의 평균 입자 크기를 의미함) - 약 800 g을 혼합 챔버에 위치시켰다. 약 4,000 mL 양의 아세톤을 20 RPM 하에 첨가하였다. 겔이 형성되었고, 초미세 이산화티타늄 (D 50 2 마이크로미터) 약 343 g을 겔에 첨가하였다. 이산화티타늄 및 겔의 조합물을 균질해질 때까지 혼합하였다. 진공 챔버에서 조합물을 가열함으로써 아세톤을 제거하였다. 이산화티타늄 입자가 미소구에 포획되었고, 미소구의 외부층을 약 14 중량％의 다우 코닝 1107 실리콘 중합체로 오버-코팅하였다. 맬번 인스트루먼트 시로코(Scirocco) 2000 (영국 우스터셔 소재)으로부터 이용가능한 맬번 입자 크기 분석기를 사용하여 TiO₂-포획 미소구의 미세 입자 크기를 측정하였으며, 그 결과는 5 내지 8 마이크로미터였다.

실시예 II

실시예 I에 약술된 공정에 따라 익스팬셀 461 DE 40 d60을 사용하여 동일한 결과를 얻었으며, TiO₂-포획 미소구의 미세 입자 크기는 5 내지 8 마이크로미터였다.

실시예 III

다우 케미칼 사란(Dow Chemical Saran) F 310 (폴리비닐리덴 클로라이드)의 불규칙적 고체 입자로 실시예 I을 반복하였다. 그의 본래 형상 또는 조성과 상관없이 겔화된 중합체에 분산되는 입자의 능력을 증명하기 위해 이 실험을 수행하였다.

실시예 IV

익스팬셀 551 DE 20 d 60 약 300 g을 혼합 챔버에 위치시켰다. 약 2,550 mL 양의 아세톤을 20 RPM 하에 첨가하였다. 겔이 형성되었고, 초미세 이산화아연 (D 50 2 마이크로미터) 약 463 g을 겔에 첨가하였다. 이산화아연 및 겔의 조합물을 균질해질 때까지 혼합하였다. 진공 챔버에서 조합물을 가열함으로써 아세톤을 제거하였다. 산화아연 입자가 미소구에 포획되었고, 미소구의 외부층을 약 10 중량％의 다우 코닝 7-4404 화장제 유체로 오버-코팅하였다. 맬번 인스트루먼트 (영국 우스터셔 소재)로부터 이용가능한 맬번 입자 크기 분석기를 사용하여 ZnO-포획 미소구의 미세 입자 크기를 측정하였으며, 그 결과는 5 내지 8 마이크로미터였다.

실시예 V

캡슐화되지 않은 (즉, 네이키드) 또는 상기 본원에 기재된 바와 같은 본 발명의 미소구에 포획된 (항산화제 함유 또는 비함유) 다양한 TiO₂ 입자의 존재하에 및 UV 노출하에 유기 염료, 즉 D&C 레드 No. 28 (또는 레드 28)의 광파괴를 나타내기 위해 비교 시험을 수행하였다.

구체적으로, 레드 28 0.013 중량％를 함유하는 에탄올 용액을 대조군 샘플로서 제공하였다. 그 후, (1) 에탄올에 분산된, 레드 28 0.011 중량％, 및 약 20 내지 50 nm의 평균 입자 크기를 갖는 캡슐화되지 않은 또는 네이키드 TiO₂ 입자 0.02 중량％; (2) 에탄올에 분산된, 레드 28 0.011 중량％, 및 공동포획된 항산화제를 함유하는 TiO₂-포획 미소구 (이산화티타늄, 수산화알루미늄/스테아르산, 폴리비닐리덴 클로라이드/아크릴로니트릴 공중합체, 메티콘 및 테트라히드로쿠르쿠미노이드를 함유함) 0.04 중량％; 및 (3) 에탄올에 분산된, 레드 28 0.011 중량％, 및 어떠한 항산화제도 함유하지 않는 TiO₂-포획 미소구 (이산화티타늄, 수산화알루미늄/스테아르산, 폴리비닐리덴 클로라이드/아크릴로니트릴 공중합체 및 메티콘을 함유함) 0.04 중량％을 각각 함유하는 여러 비교 샘플을 제조하였다.

임의의 UV 노출전 대조군 샘플 및 비교 샘플에 의한 약 400 내지 700 nm의 파장에서의 광 투과를 데이터컬러(DataColor) (미국 뉴저지주 로렌스빌 소재)로부터 시판되는 스펙트로플래시(Spectroflash) SF600 플러스-CT 비색계에 의해 측정하였다. 그 후, 대조군 샘플 및 비교 샘플을 약 275 J의 UV 광에 노출시켰다. UV 노출후, 대조군 샘플 및 비교 샘플에 의한 400 내지 700 nm에서의 광 투과를 다시 측정하고, UV 노출전의 광 투과 값과 비교하고, 이러한 측정치를 기준으로 대조군 샘플에 대해 약 7.34, 어떠한 항산화제도 갖지 않는 TiO₂-포획 미소구에 대해 9.32, 공동포획된 항산화제를 갖는 TiO₂-포획 미소구에 대해 3.89, 및 캡슐화되지 않은 또는 네이키드 TiO₂ 입자에 대해 82.77의 DE 색 이동을 계산하였다.

도 3은 (왼쪽에서 오른쪽으로) 대조군 샘플, 비교 샘플 (1), 비교 샘플 (2) 및 비교 샘플 (3)을 포함하는, 상기 본원에 기재된 다양한 샘플의 색 변화율 ％를 나타내는 그래프이다. 도 3으로부터, 캡슐화되지 않은 또는 네이키드 TiO₂ 입자와 조합된 경우, 대부분의 유기 염료 레드 28이 UV 노출시 파괴되었으나, 본 발명의 미소구 (항산화제 함유 또는 비함유)로의 TiO₂ 입자의 포획은 이러한 유기 염료의 파괴를 대조군 샘플과 비슷하거나 더 낮은 수준으로 효과적으로 감소시켰다는 것이 명백하다.

실시예 VI

캡슐화되지 않은 (또는 네이키드) TiO₂ 입자 및 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자의 UV 흡광도 스펙트럼을 나타내기 위해 비교 시험을 수행하였다.

하기 두 제제 (I 및 II) (하나는 네이키드 TiO₂ 입자를 함유한 것이고, 다른 하나는 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자를 함유한 것임)를 제조하였다:

뉴포트 코포레이션(Newport Corporation) (미국 코네티컷주 스탠포드 소재)에 의해 제조된 써모 오리엘 - 솔라(Thermo Oriel - Solar) 시뮬레이터에 의해 방출된 약 225 J의 UV 광에 상기 기재된 두 제제를 노출시켰다. UV 노출중 두 제제의 흡광도를 인터내셔널 라이트 테크놀로지스(International Light Technologies) (미국 매사추세츠주 피바디 소재)에 의해 제조된 복사계/광도계에 의해 측정하고, 도 4에 플롯팅하였다. 도 4로부터, 캡슐화되지 않은 또는 네이키드 TiO₂ 입자와 비교하여, 미소구-포획된 TiO₂ 입자가 UVB 범위 (약 280 내지 315 nm의 파장)에서 비슷한 흡광도 및 UVA 범위 (약 315 내지 400 nm의 파장)에서 상당히 더 높은 흡광도를 나타내었다는 것이 명백하다.

실시예 VII

캡슐화되지 않은 또는 네이키드 TiO₂ 입자 및 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자의 존재하에 4,4'-t-부틸 메톡시디벤조일메탄 (아보벤존)의 광안정성을 나타내기 위해 비교 시험을 수행하였다.

하기 두 제제 (III 및 IV) (하나는 네이키드 TiO₂ 입자를 함유한 것이고, 다른 하나는 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자를 함유한 것임)를 제조하였다:

뉴포트 코포레이션 (미국 코네티컷주 스트라트포드 소재)에 의해 제조된 써모 오리엘 - 솔라 시뮬레이터에 의해 방출된 다양한 세기, 즉 50 J, 90 J 및 275 J의 UV 광에 상기 기재된 두 제제를 노출시켰다. UV 노출전 및 노출후에 이들 두 제제의 흡광도를 인터내셔널 라이트 테크놀로지스 (미국 01960 매사추세츠주 피바디 소재)에 의해 제조된 복사계/광도계에 의해 측정하였다. UV 노출전 이러한 제제의 초기 흡광도를 기준선 값으로서 기록하였다. 도 5a는 초기 상태 (즉, UV 노출전) 및 50 J, 90 J 및 275 J의 UV 광 노출후 제제 III의 흡광도 곡선을 나타낸다. 도 5b는 초기 상태 (즉, UV 노출전) 및 50 J, 90 J 및 275 J의 UV 광 노출후 제제 IV의 흡광도 곡선을 나타낸다.

네이키드 TiO₂ 입자와 조합된 경우, 아보벤존은 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자와 조합된 경우와 비교하여 훨씬 덜 광안정하였다는 것이 명확하며, 이는 도 5a 및 5b에 나타낸 바와 같이, 더 높은 세기 (예를 들어, 275 J)의 UV 광 노출후 제제 III의 흡광도가 제제 IV의 흡광도와 비교하여 훨씬 더 크게 감소한 것에 의해 증명된다.

실시예 VIII

본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자 또는 미소구-포획된 ZnO 입자를 함유하는 여러 국소 또는 화장제 선스크린 제제의 예는 다음과 같았다:

선스크린 제제 1

이 페이스 로션은 아보벤존을 포함하는 여러 유기 선스크린제와 조합된 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자 (임의의 공동포획된 항산화제 비함유)를 함유하는 수중유 에멀젼이었다:

선스크린 제제 2

이 페이스 로션은 아보벤존을 포함하는 여러 유기 선스크린제와 조합된 본 발명의 미소구-포획된 ZnO 입자 (임의의 공동포획된 항산화제 비함유)를 함유하는 수중유 에멀젼이었다:

선스크린 제제 3

이 페이스 로션은 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자 (임의의 공동포획된 항산화제 비함유)를 함유하는 실리콘중수 에멀젼이었다:

선스크린 제제 4

이 페이스 로션은 공동포획된 항산화제를 함유하고 아보벤존과 조합된 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자를 함유하는 수중유 에멀젼이었다:

선스크린 제제 5

이 페이스 로션은 여러 유기 선스크린제 (아보벤존 비함유)와 조합된 본 발명의 미소구-포획된 TiO₂ 입자 (임의의 공동포획된 항산화제 비함유)를 함유하는 수중유 에멀젼이었다:

선스크린 제제 6

이 페이스 로션은 여러 유기 선스크린제 (아보벤존 포함)와 조합된 본 발명의 미소구-포획된 ZnO 입자 (임의의 공동포획된 항산화제 비함유)를 함유하는 수중유 에멀젼이었다:

선스크린 제제 7

선스크린 제제 8

아보벤존을 포함하는 여러 유기 선스크린제와 조합된 본 발명의 미소구-포획된 산화아연을 함유하는 이 무수 제제를, 스틱형 브론저 제품을 형성하는데 사용할 수 있었다.

선스크린 제제 9

아보벤존을 포함하는 여러 유기 선스크린제와 조합된 본 발명의 미소구-포획된 산화아연을 함유하는 이 무수 제제를, 겔형 브론저 제품을 형성하는데 사용할 수 있었다.

본 발명은 특정 실시양태, 특징 및 측면을 참고로 하여 상기 본원에 기재되나, 본 발명이 이렇게 제한되는 것이 아니라 오히려 다른 변형, 변화, 적용 및 실시양태에 대한 유용성으로 확대되며, 따라서 모든 이러한 다른 변형, 변화, 적용 및 실시양태가 본 발명의 취지 및 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다는 것이 이해될 것이다.

Claims

화장제용으로 또는 제약상 허용되는 담체에 미소구의 분산물을 포함하며, 상기 미소구는 각각 그에 포획된 하나 이상의 고체 입자를 갖는 붕괴된 중합체성 쉘을 포함하는 것인, 국소 조성물.
제1항에 있어서, 미소구가 약 1 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 갖고, 고체 입자가 약 0.001 마이크로미터 내지 약 0.5 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 갖는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 붕괴된 중합체성 쉘이 비닐리덴 클로라이드, 비닐 클로라이드, 아크릴로니트릴, 아크릴산 및 그의 C₁-C₂₀ 지방족 또는 방향족 에스테르, 메타크릴산 및 그의 C₁-C₂₀ 지방족 또는 방향족 에스테르, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐 피롤리돈, 알켄, 스티렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 메틸펜텐 및 1,3-부타디엔으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체의 중합에 의해 얻은 하나 이상의 합성 중합체를 포함하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 붕괴된 중합체성 쉘이 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리프탈아미드, 폴리이미드, 폴리카르보네이트, 폴리케톤, 셀룰로스 아세테이트, 폴리술폰, 폴리페닐렌 술피드, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리락트산, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴아미드, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트 및 그의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 합성 열가소성 중합체를 포함하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 붕괴된 중합체성 쉘이 비닐리덴 클로라이드, 아크릴로니트릴 및/또는 메틸 메타크릴레이트의 공중합체를 포함하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 포획된 고체 입자가 탈크, 카올린, 운모, 비스무스 옥시클로라이드, 수산화크롬, 황산바륨, 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 질화붕소, 나일론 비드, 중합체성 분말, 실리카, 실리카 비드, 레이크, 금속 산화물, 산화철, 산화크롬, 산화아연, 이산화티타늄, 및 물리적 및 화학적 선스크린제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 포획된 고체 입자가 자유 산소 라디칼을 생성할 수 있는 하나 이상의 물질을 포함하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 포획된 고체 입자가 하나 이상의 금속 산화물을 포함하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 포획된 고체 입자가 이산화티타늄, 산화아연 또는 이들의 조합물을 포함하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 붕괴된 중합체성 쉘이 액체-불투과성 막으로 추가로 코팅된 것인 조성물.
제10항에 있어서, 액체-불투과성 막이 아크릴레이트 단독중합체 또는 공중합체, 메타크릴레이트 단독중합체 또는 공중합체, 비닐피롤리돈 단독중합체 또는 공중합체, 실리콘 검, 실리콘 왁스, 실리콘 오일, 실리콘 수지, 에스테르, 탄화수소, 셀룰로스, 지방산, 지방 알콜 및 무기 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것인 조성물.
제10항에 있어서, 액체-불투과성 막이 디메틸 실록산으로 처리된 트리메틸화된 실리카 또는 가교된 디메티콘을 포함하는 것인 조성물.
제7항에 있어서, 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 하나 이상의 유기 화합물을 더 포함하는 조성물.
제13항에 있어서, 상기 유기 화합물이 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 유기 선스크린제인 조성물.
제13항에 있어서, 상기 유기 화합물이 산화성 분해 또는 파괴에 민감한 유기 염료인 조성물.
내부에 포획된 하나 이상의 고체 입자를 가지며 액체-불투과성 막으로 추가로 코팅된 붕괴된 중합체성 쉘을 포함하는, 미소구.
화장제용으로 또는 제약상 허용되는 담체에 미소구의 분산물을 포함하며, 상기 미소구는 각각 이산화티타늄, 산화아연 또는 이들의 조합물을 포함하는 하나 이상의 고체 입자를 내부에 포획하여 갖는 붕괴된 중합체성 쉘을 포함하는 것인, 국소 선스크린 조성물.
제17항에 있어서, 하나 이상의 유기 선스크린제를 더 포함하는 국소 선스크린 조성물.
제18항에 있어서, 하나 이상의 유기 선스크린제가 4,4'-t-부틸 메톡시디벤조일메탄, 2-에틸헥실-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트, 2-에틸헥실살리실레이트, 3,3,5-트리메틸시클로헥실살리실레이트, 2-에틸헥실 p-메톡시신나메이트, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,4-비스-{4-(2-에틸-헥실옥시)-2-히드록시]-페닐}-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 메틸렌 비스-벤조트리아졸릴 테트라메틸부틸페놀, 테레프탈릴리덴 디캄포 술폰산, 디에틸헥실 2,6-나프탈레이트, 디갈로일트리올레에이트, 에틸 4-[비스(히드록시프로필)]아미노벤조에이트, n-헥실 2-(4-디에틸아미노-2-히드록시벤조일) 벤조에이트, 글리세롤 p-아미노벤조에이트, 메틸안트라닐레이트, p-디메틸아미노벤조산 또는 아미노벤조에이트, 2-에틸헥실 p-디메틸아미노벤조에이트, 2-페닐벤즈이미다졸-5-술폰산, 2-(p-디메틸아미노페닐)-5-술포니오벤즈옥사조산, 및 이들의 혼합물 또는 조합물로 이루어진 군에서 선택된 것인 국소 선스크린 조성물.
제18항에 있어서, 하나 이상의 유기 선스크린제가 4,4'-t-부틸 메톡시디벤조일메탄인 국소 선스크린 조성물.
제20항에 있어서, 제2 유기 선스크린제를 더 포함하는 국소 선스크린 조성물.
제18항에 있어서, 하나 이상의 유기 선스크린제가 보호 구조에 캡슐화된 것인 국소 선스크린 조성물.
제22항에 있어서, 보호 구조가 적어도 유기 선스크린제가 포획된 붕괴된 중합체성 쉘을 갖는 추가의 미소구를 포함하는 것인 국소 선스크린 조성물.
제17항에 있어서, 미소구의 적어도 일부가 그에 포획된 이산화티타늄 입자를 갖는 것인 국소 선스크린 조성물.
제17항에 있어서, 미소구의 적어도 일부가 그에 포획된 산화아연 입자를 갖는 것인 국소 선스크린 조성물.
제17항에 있어서, 미소구의 일부가 그에 포획된 이산화티타늄 입자를 갖고, 나머지는 그에 포획된 산화아연 입자를 갖는 것인 국소 선스크린 조성물.
제17항에 있어서, 하나 이상의 항산화제를 더 포함하는 국소 선스크린 조성물.
제27항에 있어서, 상기 하나 이상의 항산화제가 각 미소구의 붕괴된 중합체성 쉘 내부에 고체 입자와 공동포획되거나, 또는 미소구 상에 코팅되거나, 또는 화장제용으로 또는 제약상 허용되는 담체에 가용화되거나 또는 분산된 것인 국소 선스크린 조성물.
(a) (1) 내부에 포획된 팽창가능한 유체를 갖는 변형가능한 중합체성 쉘을 각각 포함하는 중공 미소구, (2) 중공 미소구의 중합체성 쉘을 팽윤시킬 수 있으나 용해시킬 수 없는 극성 유기 용매, 및 (3) 고체 입자를 동시에 또는 임의의 순서로 순차적으로 혼합함으로써 겔화된 혼합물을 형성하며, 여기서 마이크로-채널이 팽윤된 중합체 쉘에 형성되어, 고체 입자의 중공 미소구로의 진입 및 이로부터 팽창가능한 유체의 배출을 허용하며, 이에 의해 각각이 겔화 상태의 붕괴된 중합체성 쉘을 포함하고 내부에 포획된 하나 이상의 상기 고체 입자를 갖는 미소구를 형성하는 단계;
(b) 겔화된 혼합물로부터 팽창가능한 유체 및 극성 유기 용매를 제거하는 단계; 및
(c) 미소구를 필름-형성 물질로 코팅하여 그 위에 액체-불투과성 막을 형성하는 단계
를 포함하는, 고체 입자의 변형 또는 처리 방법.
제29항에 있어서, 극성 유기 용매가 디메틸포름아미드, 디메틸클로라이드, 트리클로로에틸렌, 클로로포름, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트 및 메틸 에틸 케톤으로 이루어진 군에서 선택된 것인 방법.
제29항에 있어서, 팽창가능한 유체가 기체, 공기, 질소, 휘발성 액체 탄화수소, 이소부탄 및 이소펜탄으로 이루어진 군에서 선택된 것인 방법.
제29항에 있어서, 팽창가능한 유체를 감압에서 또는 진공 조건 하에 탈기 단계에 의해 겔화된 혼합물로부터 먼저 제거한 후, 이어서 물을 겔화된 혼합물에 첨가하는 켄칭 단계에 의해 극성 유기 용매의 제거 전에 미소구를 서로 분리하는 방법.