PL184150B1

PL184150B1 - Sposób wytwarzania polimeru podstawionego 5,6-dihydroksyindolu

Info

Publication number: PL184150B1
Application number: PL95311095A
Authority: PL
Inventors: Laurent Marrot
Original assignee: Oreal
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 2002-09-30
Also published as: HUT73753A; HU9503047D0; RU2109025C1; US5721333A; JPH08208656A; FR2725998A1; CA2161305A1; AU3285095A; FR2725998B1; EP0709423A1; PL311095A1; NZ280117A; CA2161305C; DE69500227T2; JP3078212B2; US5801169A; AU675396B2; HU216807B; EP0709423B1; ES2103147T3

Abstract

1. Sposób wytwarzania polimeru podstawionego 5,6-dihydroksyindolu, znamienny tym, ze przygotowuje sie roztwór wodny i/lub wodno-alkoholowy, o pH co najmniej 5 zredukowanego glutationu o stezeniu 0,001 do 1% wag. w stosunku do calkowitej wagi osrodka reakcyjnego, dodaje sie do tego roztworu 5,6-dihydroksyindol w ilosci od 0,001 do 10% wag. w stosunku do calkowitej wagi osrodka reakcyjnego i prowadzi sie reakcje w temperaturze powyzej 0°C az otrzyma sie rozpuszczalny w osrodku wodnym i /lub wod no-alkoholowym polimer 5,6-dihydroksyindolowy. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania polimeru podstawionego 5,6-dihydroksyindolu.

Związki melaniny ogólnie znane są w postaci nierozpuszczalnych pigmentów. Są to zwłaszcza pigmenty, będące źródłem zabarwienia włosów na głowie, skóry lub włosów pochodzenia ludzkiego lub zwierzęcego. Można je wytwarzać na drodze syntezy, szczególnie przez utlenianie pochodnych indolowych, w szczególności takich jak 5,6-dihydroksyindolowych.

Wykorzystanie ich w kosmetykach jest poddane poważnym pracom badawczym, z uwagi na ich bardzo duże podobieństwo do pigmentów występujących w naturze.

Takie pigmenty melaninowe są zasadniczo nierozpuszczalne w wodzie i w większości rozpuszczalników obecnie stosowanych w kosmetykach. Z uwagi na ich nierozpuszczalność, wykorzystanie tych pigmentów może stwarzać pewne problemy takie jak konieczność zastosowania środków dyspergujących w celu otrzymania kompozycji kosmetycznych o dobrej homogeniczności.

Pewni autorzy, tacy jak Orlow, Osber i Paweleck [Pigment Cell Research 5, strony 113 do 121, (1992)], opisali sposób otrzymywania pigmentu melaninowego, który jest rozpuszczalny w wodzie przy pH powyżej 5, wychodząc z kwasu 5,6-dihydroksyindolo-2karboksylowego (DHICA), pojedynczo lub w mieszaninie z 5,6-dihydroksyindolem (5,6DHI). Takie rozpuszczalne pigmenty melaninowe są, oczywiście, łatwiejsze do wykorzystania niż nierozpuszczalne, ponieważ nie wymagają one zastosowania środków dyspersujących. Jednakże nie zawsze zachowują zadowalającą rozpuszczalność po liofilizacji i ponownym rozpuszczeniu.

Zgłoszenie patentowe WO 92/16189 opisuje wytwarzanie pigmentu melaninowego, który jest rozpuszczalny w roztworach wodnych przy pH w zakresie pomiędzy 5 a 9, wychodząc od DHICA ewentualnie połączonego z 5,6-DHI i/lub związkami zawierającymi siarkę. Według tego dokumentu, obecność związków zawierających siarkę umożliwia otrzymanie rozpuszczalnych pigmentów posiadających bardziej różnorodne kolory. Jednakże, chociaż takie związki są rozpuszczalne, nie posiadają one satysfakcjonującej mocy barwienia.

Celem wynalazku jest rozwiązanie tych problemów i zaproponowanie sposobu wytwarzania nowych polimerów 5,6-dihydroksyindolowych, które są rozpuszczalne w ośrodkach wodnych i wodno-alkoholowych i jednocześnie posiadają zadowalającą moc barwienia.

184 150

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania związku w postaci polimeru 5,6-dihydroksyindolu podstawionego grupami hydrofitowymi przyłączonymi do tego polimeru poprzez resztę zawierającą siarkę, w którym przygotowuje się roztwór wodny i/lub wodno-alkoholowy, o pH co najmniej 5 zredukowanego glutationu o stężeniu 0,001 do 1% wag. w stosunku do całkowitej wagi ośrodka reakcyjnego, dodaje się do tego roztworu 5,6dihydroksyindol w ilości od 0,001 do 10% wag. w stosunku do całkowitej wagi ośrodka reakcyjnego i prowadzi się reakcję w temperaturze powyżej 0°C aż otrzyma się rozpuszczalny w ośrodku wodnym i /lub wodno alkoholowym polimer 5,6-dihydroksyindolowy.

Gdy pH jest poniżej 5, 5,6-dihydroksyindol nie może reagować ze związkiem zawierającym siarkę.

W celu doprowadzenia pH do żądanej wartości wykorzystuje się konwencjonalne środki zakwaszające lub alkalizujące takie jak kwas chlorowodorowy i wodorotlenek sodu.

pH roztworu wynosi korzystnie od 5 do 10, bardziej korzystnie od 6 do 8.

5,6-dihydroksyindol dodaje się korzystnie w postaci proszku, a reakcję prowadzi się w temperaturze powyżej 0°C, korzystnie od 30 do 40°C. Jeszcze bardziej korzystnie, temperatura reakcji jest w zakresie od 36 do 38°C.

Wymagany czas reakcji jest rzędu 6 do 72 godzin.

Środowisko reakcyjne może także zawierać regulatory pH (bufory), spośród których można wymienić fosforan sodu.

Rozpuszczalność wytwarzanego sposobem według wynalazku związku melaninowego w ośrodku wodnym lub wodno-alkoholowym wynosi korzystnie od 50 do 100 mg/ml.

Zaobserwowano, że polimer otrzymany sposobem według wynalazku jest rozpuszczalny, zwłaszcza w środowisku wodnym i/lub wodno-alkoholowym posiadającym pH nie większe niż 7, to jest pH obojętne lub nawet pH kwasowe i że utrzymuje dobrą rozpuszczalność w wodzie i/lub środowisku wodno-alkoholowym, nawet po liofilizacji i przechowywaniu. Zaobserwowano, że taki rozpuszczalny polimer 5,6-dihydroksyindolowy jest koloru czarnego i ma dobrą absorbcję w przedziale widzialnym. Jego moc barwiąca jest porównywalna lub nawet wyższa od tej, jaką posiadają rozpuszczalne polimery melaninowe znane ze stanu techniki. Jest ponadto bardzo stabilny w czasie przechowywania po liofilizacji i może być ponownie rozpuszczany.

Związek ten można stosować bez dalszego traktowania w postaci roztworu wodnego lub wodno-alkoholowego, można też go zatężać lub nawet suszyć, na przykład przez liofilizację, tak żeby otrzymać sproszkowany produkt, do wykorzystania w kompozycjach kosmetycznych.

Takie rozpuszczalne związki melaninowe mogą być wprowadzane bez dalszej obróbki, zatężania i/lub liofilizacji do kompozycji kosmetycznych różnych typów takich jak na przykład kompozycje do makijażu skóry, rzęs lub brwi, kompozycje do ochrony ludzkiego naskórka przed promieniowaniem UV i/lub kompozycje do barwienia włosów.

W kompozycjach, stężenie związków melaninowych może być w zakresie od 0,001 do 5% wag. w stosunku do całkowitej wagi kompozycji.

Kompozycje stosowane do makijażu skóry, rzęs lub brwi, na przykład jako krem do pielęgnacji skóry, podkład, szminka w sztyfcie, cień do powiek, róż, tusz „eye-liner” lub tusz do rzęs „mascara”, mogą by w postaci substancji stałej, ciekłej lub pasty i w postaci bezwodnej lub wodnej, takiej jak emulsje typu woda-w-oleju lub olej-w-wodzie, dyspersje, lotiony, które są bardziej lub mniej zagęszczone, w postaci sztyftów lub proszków. Korzystną cechą tych kompozycji jest ich dobra stabilność, ponieważ związek melaninowy jest rozpuszczalny i nie wymaga tworzenia dyspersji.

Kompozycje stosowane do ochrony ludzkiego naskórka przed promieniowaniem UV, tak zwane kompozycje przeciwsłoneczne są zasadniczo w postaci emulsji takich jak kremy i mleczka, maści, żele, stałych sztyftów lub pianek w aeorozolu. Emulsje mogą także zawierać anionowe, kationowe, niejonowe, amfoteryczne lub dwubiegunowe środki powierzchniowo czynne i ich mieszaniny.

Kompozycje stosowane jako barwniki do włosów mogą być w postaci szamponu, lotionu, żelu lub kompozycji do zmywania, do stosowania przed lub po myciu szamponem, lub

18-4 150 przed, podczas łub po zabiegu trwałej ondulacji lub prostowania włosów, w postaci lotionu lub żelu do stylizacji lub pielęgnacji, lotionu lub żelu do suszenia z nadmuchem lub układania włosów, lakieru do włosów, kompozycji do trwałej ondulacji lub kompozycji do prostowania włosów.

Kompozycje do makijażu i kompozycje przeciwsłoneczne mogą także zawierać dodatkowo co najmniej jeden składnik dodatkowy wybrany spośród substancji tłuszczowych, rozpuszczalników organicznych, silikonów, zagęszczaczy, środków zmiękczających, filtrów przeciwsłonecznych, środków antypiennych, środków nawilżających, zapachowych, środków konserwujących, antyutleniaczy, wypełniaczy, pigmentów, środków maskujących jony, środków pielęgnacyjnych takich jak polimery anionowe, kationowe, niejonowe lub amfeteryczne lub ich mieszaniny, propelentów i środków alkalizujących lub zakwaszających.

Spośród substancji tłuszczowych można wymienić oleje, woski, kwasy tłuszczowe, alkohole tłuszczowe, petrolatum, parafinę i lanolinę, które są uwodornione lub acetylowane.

Oleje można wybrać w szczególności spośród olei roślinnych, zwierzęcych, mineralnych lub syntetycznych, a zwłaszcza uwodornionego oleju palmowego, uwodornionego oleju rącznikowego, ciekłego petrolatum, oleju parafinowego i oleju purcelinowego.

Woski można wybrać w szczególności spośród wosków zwierzęcych, roślinnych, mineralnych lub syntetycznych, można zwłaszcza wymienić wosk pszczeli, wosk Carnauba, wosk Kandelila, wosk z trzciny cukrowej, wosk japoński, ozokeryty, wosk Montana, woski mikrokrystaliczne, parafiny i woski silikonowe.

Spośród pigmentów można wymienić pigmenty perłowe i/lub perłowo-opalizujące, które umożliwiają urozmaicenie kolorów, jakie można otrzymać z rozpuszczalnych związków melaninowych otrzymanych sposobem według wynalazku albo umożliwiają zwiększenie ochrony skóry przed promieniowaniem ultrafioletowym. W drugim przypadku, stosuje się pigmenty metaliczne takie jak tlenki tytanowe, cynkowe, cerowe lub cyrkonowe.

W kompozycjach kosmetycznych można także połączyć związek otrzymany sposobem według wynalazku ze związkiem takim jak DHA. Jeśli grupy hydrofitowe związku otrzymanego i sposobem według wynalazku niosą ugrupowania wolnych amin, to mogą one powodować tworzenie połączeń pomiędzy skórą i/lub włosami przez związki takie jak DHA. Jest zatem możliwe otrzymanie kompozycji do barwienia lub kolorowania skóry i/lub włosów.

Poniższe przykłady mają na celu zilustrowanie wynalazku.

Przykład I mM zredukowanego glutationu umieszcza się w roztworze buforowym o pH 7,5. Dodając wodorotlenek sodu pH doprowadza się do 7. Dodaje się 10 mM proszku 5,6-DHI i mieszaninę reakcyjną miesza się przez 48 do 72 godzin w temperaturze 37°C.

Otrzymanego związku nie można oddzielić przez odwirowanie przy 15000 obr/min w ciągu 10 minut. Można go natomiast odfiltrować przez pory o średnicy 0,22 mm, tak aby przenikał w głąb 1% żelu agarowego.

Odfiltrowany związek liofilizuje się według znanych technik.

Natychmiast po liofilizacji związek ten rozpuszcza się ponownie w wodzie do stężenia 50 mg/ml.

Po przechowywaniu przez 6 tygodni w temperaturze 4°C, liofilizowany związek jest wciąż rozpuszczalny w wodzie do stężenia 50 mg/ml.

Przykład II mM zredukowanego glutationu umieszcza się w roztworze buforowym o pH 7,5. pH doprowadza się do 7 przez dodawanie wodorotlenku sodu. Dodaje się 10 mM proszku 5,6dHi i mieszaninę reakcyjną miesza się przez 48 do 72 godzin w temperaturze 37°C.

Otrzymanego związku nie można oddzielić przez odwirowanie przy 15000 obr/min w ciągu 10 minut. Można go natomiast odfiltrować przez pory o średnicy 0,22 mm, tak aby przenikał w głąb 1%o żelu agarowego.

Odfiltrowany związek liofilizuje się według znanych technik.

Natychmiast po liofilizacji związek ten ponownie rozpuszcza się w wodzie do stężenia 50 mg/ml.

184 150

Przykład III mM zredukowanego glutationu umieszcza się w roztworze buforowym o pH 7,5. Dodając wodorotlenku sodu pH doprowadza się do 7. Dodaje się 20 mM proszku 5,6-DHI i mieszaninę reakcyjną miesza się przez 48 do 72 godzin w temperaturze 37°C.

Otrzymany związek nie może być oddzielony przez odwirowanie przy 15000 obr/min w ciągu 10 minut. Można go natomiast odfiltrować przez pory o średnicy 0,22 mm tak, aby przenikał w głąb 1% żelu agarowego.

Odfiltrowany związek liofilizuje się według znanych technik.

Przykład IV

Mierzono gęstość optyczną przy 475 nm i 600 nm dla różnych związków otrzymanych sposobem według wynalazku będących roztworami wodnymi.

Określono masowy współczynnik absorbcji, który stanowi nachylenie otrzymanej eksperymentalnie linii prostej.

Otrzymano następujące wyniki:

a) dla związku z przykładu I ε475 nm = 6 1 g'’cm‘‘ w przybliżeniu ε 600 nm = 3,5 l g'¹ cm'¹ w przybliżeniu

b) dla związku z przykładu II tak otrzymane masowe współczynniki są takie same jak dla związku I ε 475 nm = 6 l g' m' w przybliżeniu ε 600 nm = 3,5 l g-1cm-1 w przybliżeniu

c) dla związku z przykładu III, wartości są niższe: ε475 nm = 3,7 l g-m'¹ w przybliżeniu ε 600 nm = 2,2 l g- cm- w przybliżeniu

Jest to całkiem prawdopodobne z powodu większego wprowadzenia glutationu do polimeru 5,6-DHI: dla tej samej masy, stosunek reszty indolowej odpowiedzialnej za absorbcję w obszarze widzialnym, jest mniejszy.

Dla otrzymanego związku melaninowego wystąpi większa absorbcja w obszarze widzialnym, bardziej intensywne zabarwienie i większa siła barwiąca.

Przykład V

Dokładnie określoną ilość związku otrzymanego sposobem według wynalazku umieszcza się w wodzie o temperaturze 37°C, przez 30 minut.

Próbkę dzieli się na dwie części, jedną filtruje się przez pory 45 pm lub 0,22 pm.

Obie części próbki są następnie zagęszczane do 1mg/ml i znowu utrzymywane w temperaturze 37°C, w celu rozpuszczenia cząsteczek, które mogą być w nich obecne.

Gęstość optyczną porównywano przy 600 nm i 475 nm.

Badano zdolność filtrowania aby odzwierciedlić rozpuszczalność przy podanym stężeniu.

Zaobserwowano, że:

- dla stężenia 50 mg/ml, nie ma pozostałości związku przy filtracji,

- dla stężenia 100 mg/ml, 95% związku odzyskuje się po filtrowaniu przez pory 0,45 pm. Identyczny wynik otrzymuje się jeśli operację filtrowania zastępuje się odwirowaniem przy 15000 obr/min przez 10 minut.

Po filtrowaniu przez pory 0,22 pm, odzyskuje się 87% związku.

Zatem można oszacować, że związek ten posiada granicę rozpuszczalności w wodzie rzędu 100 mg/ml.

Przykład VI

Porównano absorbcję światła związku otrzymanego w przykładzie I w stosunku do związku ze stanu techniki, otrzymanego przez polimeryzację DHICA przy stężeniu 10 mM.

Spektrum absorbcji zanotowano dla stężenia 50 mM reszty indolowej w wodzie.

Otrzymano następujące wyniki:

	350 nm	400 nm	500 nm	600 nm
absorbcja związku otrzymanego sposobem według wynalazku	0,23	0,18	0,1	0,08
absorbcja DHICA	0,3	0,1	0,05	0,03

Takie same pomiary prowadzono dla związku otrzymanego sposobem według wynalazku z 5 mM roztworu 5,6-DHI i 5 mM glutationu, w porównaniu ze związkiem otrzymanym z 5mM roztworu DHICA.

Otrzymano następujące wyniki:

	350 nm	400 nm	500 nm	600 nm
absorbcja związku otrzymanego sposobem według wynalazku	0,24	0,18	0,1	0,09
absorbcja DHICA	0,24	0,11	0,05	0,02

Zaobserwowano, że związki otrzymane sposobem według wynalazku bardziej absorbują w przedziale widzialnym niż związki ze stanu techniki.

Gdy stosuje się kompozycję zawierającą związek otrzymany sposobem według wynalazku, znajduje to odzwierciedlenie w wytworzeniu głębszego, bardziej intensywnego koloru.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania polimeru podstawionego 5,6-dihydroksyindolu, znamienny tym, że przygotowuje się roztwór wodny i/lub wodno-alkoholowy, o pH co najmniej 5 zredukowanego glutationu o stężeniu 0,001 do 1% wag. w stosunku do całkowitej wagi ośrodka reakcyjnego, dodaje się do tego roztworu 5,6-dihydroksyindol w ilości od 0,001 do 10% wag. w stosunku do całkowitej wagi ośrodka reakcyjnego i prowadzi się reakcję w temperaturze powyżej 0°C aż otrzyma się rozpuszczalny w ośrodku wodnym i /lub wodno-alkoholowym polimer 5,6-dihydroksyindolowy.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodaje się 5,6-dihydroksyindol w postaci proszku.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze w zakresie od 30 do 40° C.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pH środowiska reakcyjnego jest w zakresie 5-10, korzystnie 6-8.