SE469414B - Hud- och haarvaardsprodukter innehaallande saasom uppmjukande medel addukter framstaellda av sojaboensolja. - Google Patents

Description

469 414 10 15 20 25 30 35 punktsintervall 272°C till 333°C) samverkar med lipiderna så att det bildas förtjockning av stratum corneum. Fotogen är en vanlig komponent använd i vattenfria handrengörare.

Ytaktiva medel med medelkedjelängd såsom natriumlauryl- sulfat och CX-olefinsulfonater som vanligtvis används i disktvättmedel är skadliga för huden även i mycket ut- spädda lösningar. Aktiviteten hos denna klass av substan- ser anses bero på en stark bindning hos det ytaktiva med- lets funktionella grupp med proteinmolekyler i keratin- fibrerna och gör att dessa blir reversibelt denaturerade från Ö(-spiral till/2 -konfiguration genom en utrullning av fibrerna varigenom vävnaden sträcks. När detta en gång har inträffat förekommer förmodligen inte fullständig återhämtning hos spärrfunktionen ens efter det att allt ytaktivt medel har avlägsnats eftersom stratum corneum har komplex sammansättning och natur.

Kosmetiska krämer som utnyttjar mineralolja innefattar även vegetabiliska oljor för partiell ersättning av hud- ytans lipider avlägsnade på grund av lösningsmedelsinver- kan hos mineraloljan.

En korrekt vattengradient över stratum corneum är viktig för funktionen. Det mesta av detta vatten, som ibland betraktas som stratum corneums mjukgörare, kommer från insidan av kroppen. Om fuktigheten är för låg, såsom i ett kallt klimat, kvarstår otillräckligt med vatten i de yttre lagren hos stratum corneum för att på ett riktigt sätt mjukgöra vävnaden och huden börjar flaga och klia.

Hudgenomträngligheten minskas också något när det finns otillräckligt med vatten över stratum corneum. Å andra sidan orsakar för mycket vatten pá utsidan av huden att stratum corneum absorberar 3 till 5 gånger sin egen vikt av bundet vatten. Detta gör att huden sväller och rynkas och resulterar i en ungefär två till trefaldig ökning av permeabiliteten för vatten och andra polära molekyler över permeabiliteten vid optimal hydratisering. lO 15 20 25 30 35 3 469 414 Hår innehåller många av de beståndsdelar som finns i stra- tum corneum. Det yttersta området hos cellerna bildar ett relativt tjockt kemiskt resistent skyddande lager som omger hårfibern som kallas läderhuden. Ytan hos lä- derhuden täcks med ett tunt lager kallat överhuden som anses bestå av lipider och protein. Läderhuden innesluter cortexcellerna som omfattar huvuddelen av fibermassan.

Keratinbildning sker i cortex för att bygga in stabilitet i hårstrukturen.

Det finns sålunda ett behov av substanser som skall assis- tera stratum corneum och hárläderhuden i att bibehålla spärr-och vattenkvarhållande funktionerna vid optimal prestationsförmåga trots skadlig inverkan som huden kan utsättas för vid tvättning, arbete och rekreation.

I diskussionen om kosmetiska krämer och lotions i Encyclo- pedia of Chemical Technology, tredje upplagan, volym 7 ges ett klassiskt exempel på en krämsammansättning som inkluderar ll,8 - l2,l% valrav. Det anges också att mo- derna sammansättningar som utnyttjar mineralolja i stället för såsom tidigare mandelolja måste inkludera vegetabilisk olja för partiell ersättning av hudytans lipider avlägs- nade genom lösningsmedelsinverkan hos mineraloljan.

Kosmetiska lotionsammansättningar är nästan identiska med krämerna förutom att en olja-i-vattenuppmjuknings- lotion vanligtvis innehåller mer vatten än motsvarande kräm. Dessa lotions föredras för användning under dagen eftersom de åstadkommer en tunnare eller mindre oljig uppmjukningsfilm. Kosmetiska lotionsammansättningar i Encyclopedia of chemical technology inkluderar l - l,5% vattenfritt lanolin såsom den primära uppmjukaren.

Olyckligtvis åstadkommer inte uppmjukningsmedelsadditiven som för närvarande används i krämer och lotions den öns- 469 434 10 15 20 25 30 35 kade bestående hudmjukande effekten. Därför föreligger det ett speciellt behov av uppmjukande additiv som upprätt- håller hudmjukningen under en längre tidsperiod än vad de för närvarande tillgängliga uppmjukningsmedlen gör.

Hårpreparat drar också nytta av att uppmjukare tillsätts.

Spärr- och vattenkvarhållande funktionerna hos hårläder- huden kan assisteras på samma sätt som stratum corneum hos huden, speciellt i shampo och hårbalsam. Lanolin och dess derivat inkluderas i shamposammansättningar såsom konditioneringsmedel för att förläna lätt kamning, utredning, volym, glans, hanterbarhet, lagning av trasiga toppar, och förhindrande av statisk elektricitet.

De fördelaktiga effekterna hos uppmjukning för både hud och hår uppskattas kanske mest i mjällshampo. Mjäll är en produkt vid hyperkeratinbildning. Hastigheten hos ke- ratinbildningen ökar till dess att flagningen blir mer synlig. Mjällshampon innehåller ingredienser som effektivt kontrollerar mjäll genom att tillåta en normal omsätt- ningshastighet av överhudsceller. Ett uppmjukningsmedel för hud och hår bör reducera hastigheten hos keratinbild- ningen i hjässans stratum corneum och samtidigt vara för- delaktigt för hårets läderhud.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma additiv för hud och hårpreparat. Ett ytter- ligare ändamål är att åstadkomma uppmjukningsadditiv för hud-och hårpreparat, vilka additiv ger en mjukningseffekt för hudens stratum corneum eller hårets läderhud. Ännu ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma additiv för hud- och hårpreparat, vilka additiv ger en mer varaktig mjukningseffekt än vad kända uppmjukare gör.

Ovan nämnda ändamål uppnås i upptäckten att vissa vege- tabiliska oljelipidaddukter, antingen ensamma eller i kombination med vegetabiliska oljor och/eller modifierade vegetabiliska oljor, åstadkommer varaktig mjukningseffekt l0 l5 20 25 30 35 469 414 vid tillsats i hud- och hårvårdspreparat. Uppmjukarna enligt föreliggande uppfinning inkluderar både vatten- lösliga och vattenolösliga salter av vegetabiliska olje- addukter. De föredragna vegetablisiska oljeaddukterna enligt föreliggande uppfinning är addukterna framställda från icke-konjugerade fleromättade fettsyraestrar från sojabönolja som konjugeras och elaidineras och sedan mo- difieras via Diels-Alder addition med akrylsyra, fumarsyra eller maleinsyraanhydrid.

De viktigaste vegetabiliska oljeaddukterna enligt före- liggande uppfinning kan åstadkommas från vegetabiliska oljor med fleromättade fettsyraestergrupper i triglyce- ridmolekylen varvid karboxylinnehållet hos fettsyraester- grupperna ökas. Dessa vegetabiliska oljeaddukter åstad- kommes genom att den icke-konjugerade delen av den fler- omättade fettsyran, i huvudsak linolsyra först konjugeras och elaidineras, följt av Diels-Alder-addition med fumar- syra, maleinsyra-anhydrid eller akrylsyra. Det är väsent- ligt att konjugeringen och elaidineringen sker innan akryl- additionen för att producera akrylsyraaddukten vid opti- malt utbyte. Med fumarsyra eller maleinsyraanhydrid kan syran eller anhydriden vara närvarande vid tiden för kon- jugeringen och elaidineringen utan att ogynnsamt påverka reaktionen.

Med elaidinering avses överföring av en fettsyras cis-tran- sisomer till dess trans-transisomer.

Dessa vegetabiliska oljeaddukter och deras framställning beskrivs i US-patentet 2678934 och US-patentet 4196134.

De vegetabiliska oljeaddukterna bildar triglyceridsyror med den generella formeln 10 15 20 25 30 35 0 CH2 ~.O - C.- Rl I ' _Q “ CH = CH gg I- Q -.ç _ (c32)Y _ cH\\ CH --(CH2)x - CH3 I CH - CH O 1 s CH O - E - R Zl Z 2 2 där x och y är heltal från 3 till 9, x och y tillsammans är lika med l2, varje Z kan vara en karboxylsyragrupp i vilken alla eller delar av karboxylgrupperna kan vara i anhydridformen eller ett Z kan vara väte och det andra Z en karboxylsyragrupp och Rl och R2 är mättade/omättade kolväteradikaler. Dessa triglyceridsyror kan omvandlas i sina tválformer omfattande lösliga alkalimetalltvàlar och amintválar, olösliga alkaliska jordartsmetalltválar och tvàlar med metall och högre valens eller de kan in- föras såsom fria syran för att uppnå fördelarna med före- liggande uppfinning.

Dessa fördelar omfattar en mjukgöring eller uppmjukning av huden eller håret som hålls vid maximal aktivitet under en period på upp till 20 timmar. Denna aktivitet minskas inte vid normala tvättningsprocedurer såsom tvättning med tvål och vatten eller t.o.m. tvättning med s.k. vat- tenfria handrengörare bestående av en kräm sammansatt av tvål, vatten, luktfri fotogen och en mångfald ytter- ligare komponenter såsom lanolin och ibland pimpsten för att öka de kosmetiska och renande egenskaperna.

Fastän de upptäckta komponenterna ensamma producerar god mjukgöring och fuktbevaring hos huden har man funnit att dessa fördelar kan ökas genom tillsats av ursprungsoljan varvid den optimala blandningen är c:a hälften vegeta- bilisk oljeaddukt och hälften vegetabilisk olja. Ytter- ligare förbättring erhålles om den vegetabiliska oljan 10 l5 20 25 30 35 469 414 har disproportionerats för att konjugera dubbelbindningar- na i linolsyra och linolensyragrupperna som är närvarande i oljan. Fastän alla de nämnda addukterna är effektiva uppmjukare är addukten som åstadkommer optimal effektivi- tet Diels-Alder produkten med fumarsyra. En föredragen metod att uppnå den optimala produkten är att reagera två moler vegetabilisk olja med en mol dienofil i närvaro av katalytisk mängd jod, det konjugerande medlet och det elaidinsyrabildande medlet. Detta producerar simultant 50:50-blandningen av addukt till disproportionerad vege- tabilisk olja.

Från de följande exemplen framgår det att addukterna en- ligt föreliggande uppfinning har unika fördelar eftersom de ger uppmjukning och lening till huden under en lång tidsperiod. För att bevara effektiviteten under så långa tider torde de behöva ha en affinitet för eller åtminstone optimal förenlighet med en eller flera komponenter hos huden i stratum corneum. Detta kan vara en samverkan hos adduktens hydrofoba delar och fri vegetabilisk olja om sådan finns närvarande med lipidpartiklarna i det mellan- liggande cellformiga utrymmet eller med de mer hydrofila lipiderna som utgör väggarna hos de keratiniserade cel- lerna. Om addukten var kapabel att tränga in i cellen kanske dess karboxylsyragrupper skulle samverka med pro- teinamingrupperna runt det yttre av disulfidbundna ;(-spi- ralkeratinkedjor. Oberoende av hur det kvarhålles vid huden har sojabönolja-fumarsyraaddukten uppvisat ett myc- ket stort hydrofilgruppsområde på c:a 97,5 A2 för den fria syran och ll6,2 Å2 för dinatriumtvålen. Som jämfö- relse upptar huvudgruppen hos monokarboxylfettsyror endast 35 A2. Det antas att detta stora polära område kan väte- binda avsevärda mängder vatten. Det skulle sålunda effek- tivt kunna fukta huden med vatten i de regioner där det är placerat. Fastän den exakta mekanismen med vilken dessa addukter fungerar är okänd, är deras effektivitet över- raskande. 10 l5 20 25 30 35 Exempel 1 I enstegsframställningen av en optimerad blandning av 50% sojabönolja-fumarsyraaddukt och 50% konjugerad soja- bönolja tillsattes 74,4 kg (0,085 kg/mol) raffinerad soja- bönolja av födeämneskvalitet, 4,8 kg (0,041 kg/mol) fu- marsyra och 0,3 kg jod till ett tryckreaktionskärl på 136 liter. Reaktorn tillslöts och uppvärmdes till 25000 och hölls vid denna temperatur under fyra timmar medan innehåller omrördes. Den resulterande produkten hade ett syratal på 63,6 och en färg på 3+ på Gardnerskalan.

Exempel 2 Framställningen av sojabönolja-fumarsyraaddukten utfördes genom att tillsätta 90,7 kg av raffinerad sojabönolja, 11,8 kg fumarsyra och 0,27 kg jod till en tryckreaktor på 136 liter. Reaktorn tillslöts, uppvärmdes till 210°C och hölls vid denna temperatur under fyra timmar under omrörning. Den resulterande produkten hade ett syratal på 114, 8och en färg på 5 på Gardnerskalan.

Exempel 3 Detta exempel illustrerar framställningen av alkalimetall- tvålar och deras effektivitet i hudvård.

Till en 400 ml bägare försedd med en omrörare tillsattes 113,12 g vatten och 13,12 g kaliumhydroxidpellets (86% fast substans). Efter uppvärmning av lösningen till 6000 tillsattes långsamt under omrörning 100 g sojabönolja-fu- marsyraaddukt från exempel 2. Efter 15 minuters ytterli- gare omrörning vid 60°C tilläts blandningen kallna. Vis- kositeten hos den gula produkten var 2.050 cP vid 50°C och dess pH var 8,45. (x 10 15 20 25 30 35 9 469 414 Till en l50 ml bägare innehållande 50 g av ovanstående kaliumtvål av sojabönolja-fumarsyraaddukten med 50% fast substans tillsattes långsamt under det att god omrörning upprätthölls 25 g sojabönolja. Det erhållna systemet hade en viskositet på 7.l50 cP och ett pH på 8,3.

Applicering till huden ger en smidig och mjuk känsla utan halhet eller andra oönskade egenskaper. Under det att huden gnides för att absorbera det sista av produkten utvecklar huden en lätt klibbig känsla för ett ögonblick till dess att allt av produkten har försvunnit ur åsyn.

Den normala rutinen med arbete, rekreation och vila ut- fördes under de följande 20 timmarna vilka inkluderade avsevärt utsättande för vatten under användande av både handtvål och flytande diskmedel. Vid slutet av de 20 tim- marna visade huden fortfarande den smidighet och mjukhet som produkten ursprungligen hade tillfört.

Exempel 4 Natriumtvålen av sojabönolja-fumarsyraaddukten framställ- des genom upphettning av 108 g vatten i vilket var upp- löst 8,4 g natriumhydroxidpellet (97,7% fast substans) till 60°C och tillsättning av 100 g sojabönolja-fumarsy- raaddukt från exempel 2. Efter omrörning i l5 minuter vid 60°C tilläts tvålen att kallna. Den hade ett pH på 8,6 och en viskositet på 2,160 cP vid 45°C.

I en 250 ml bägare tillsattes långsamt 40 g sojabönolja till 20 g av ovan nämnda natriumtvål. Detta gav ett system med viskositet 3.200 cP och pH 8,7. Det förekom inte någon klibbkänsla under något steg vid ingnidnfig;en av denna produkt i huden. Den uppvisade liknande långvarig hud- mjukning som kaliumtvålen. 10 469 414 Exempel 5 För att illustrera framställningen av ett monovalent amin- salt framställdes en vattenfri trietanolamintvål genom 5 att blanda 13,9 g trietanolamin i 100 g sojaböno1je-fu- marsyraaddukt från exempel 2 för att ge en klar viskös gel. Denna tvål visade hudmjukande egenskaper liknande alkalimetalltvâlarna. Den inblandades i mjuka tvâlsam- mansättningar där den assisterade i pärlemorliknande bild- 10 ning och förbättrad sköljning från huden utan minskning av löddringsegenskaperna hos den mjuka tvàlen.

Exempel 6 15 Detta exempel illustrerar utnyttjandet av tválar från flervärda metalljoner och sojabönolja-fumarsyraaddukt i hudvård.

I en 500 ml bägare löstes 9,29 g natriumhydroxidpellets 20 (97,6% fast substans) i 121 ml vatten. 100 g sojabönolja- fumarsyraaddukt från exempel 2 tillsattes sedan. Efter omrörning i 20 minuter för att åstadkomma en viskös homo- gen tvål tillsattes under en period på 15 minuter en lös- ning bestående av 24,85 g magnesiumsulfatheptahydrat upp- 25 löst i 71 ml vatten. Efter det att c:a 2/3 av magnesium- sulfatlösningen hade tillsatts separerade den viskösa homogena såpan i tvâ fassystem. Efter omrörning under en timme och vila under ytterligare 1 timme hälldes vat- tenfasen av; och den viskösa gelen tvättades två gånger 30 med 131 mlzs portioner av destillerat vatten för att av- lägsna kvarvarande natriumsulfat. Varje tillsats av tvätt- vatten omrördes med den organiska fasen under en timme; systemet tilläts sedan vila under ytterligare en timme före avlägsnandet från den organiska fasen. Hanteringen 35 av denna magnesiumtvål av sojabönolje-fumarsyraaddukt gav en smidig och mjuk känsla till händerna, vilka känsla kvarstod under dagar efter applicering. 10 15 20 25 30 35 ll 469 414 Exempel 7 Detta exempel illustrerar förmågan hos sojabönolja-fumar- syraaddukt och konjugerad sojabönolja att åstadkomma hud- mjukhet och överkomma skadliga effekter hos fotogen på huden.

En viskös men hällbar tvål av blandningen av sojabönol- ja-fumarsyraaddukt och konjugerad sojabönolja i exempel l framställdes genom långsam tillsättning av 50 g av addukten till en lösning med 56,56 g kaliumhydroxidpellets (86% fast substans) löst i 56,56 g vatten. Den turbida lösningen hade ett pH på cza 8,5.

Till 17 g av den ovan nämnda tvålen i en 35 ml gängad flaska tillsattes fotogen i 3 mlzs tillsatser till dess flaskan var full. Efter varje tillsats av fotogen omrördes systemet med en magnetomrörare under 45 min. Den slutliga lösningen hade låg viskositet och var klar. Denna bland- ning befanns avlägsna gömd smuts från fingeravtrycksmönst- ret och andra håligheter hos händerna vilket framgick av den svarta avlagringen på en torr pappershandduk använd för att torka av och visuellt förbättra renheten hos hu- den. Vidare var dess viskositet tillräckligt låg för att lätt kunna användas under fingernaglarna för att avlägsna fett och smuts, vilket är speciellt besvärligt för meka- niker.

I motsats till kommersiellt tillgängliga vattenfria hand- rengörare vanligtvis sammansatta av c:a 40% kerosen, 40% vatten och 20% tvål av oleinsyratyp gav sammansättningen enligt detta exempel en hudmjukgörare liknande den för handkrämer som varade för åtskilliga timmar. Det fanns inte heller någon tendens för denna sammansättning att ge smärtfulla sprickdjup i stratum corneum i fingerav- trycksområdet hos händerna, vilket är det vanliga felet hos kommersiella vattenfria handrengörare. 469 l0 l5 20 25 30 35 A 14 12 Exempel 8 Produkten enligt exempel l (betecknad såsom PCW-178) jäm- fördes direkt med vattenfri lanolin och den raffinerade mindre viskösa lanolinoljan med avseende på uppmjukande egenskaper i en typisk handlotionsammansättning vid en nivå på 5%. Utvärderingsproceduren som användes var den som utvecklats av Goldemberg och De la Rosa beskriven "Correlation of Skin Feel of Emollients to their Chemical Structure," J. Soc. Cosmet. Chem., 22:635- i deras artikel 654 (l97l). I samtliga fall utvärderades emulsionerna såsom omärkta prover av samma panel av laboratoriearbetare för jämförelser av ursprunglig känsla på huden, uppförande under insmörjning och slutkänsla efter det att emulsionen hade absorberats i huden. Ursprunglig halhet registrerades på en skala från l till 5 (någon till omfattande halhet).

Slutkänsla registrerades för smidighet, oljighet, friktion och fuktighet. Var och en av dessa fyra egenskaper re- gistrerades på en skala från 1 till 5 med 5 såsom den mest önskade känslan. Ett numeriskt värde för slutkänsla erhölls genom att addera tillsammans poängen för varje registrerad egenskap. Möjliga värden för slutkänsla låg således mellan 4 och 20. Resultaten presenteras i tabell på sid. 13.

Fastän ursprungshalhet inte registrerades såsom fördel- aktig noterades uppmjukningsmedlet enligt föreliggande uppfinning såsom överlägset de båda kommersiella uppmju- karna med avseende på slutkänsla.

Fastän uppfinningen har beskrivits och illustrerats med hänvisning till olika specifika material, framställnings- sätt och exempel torde det vara uppenbart att uppfinningen inte är begränsad till dessa speciella material, kombi- nationer av material och framställningssätt. Talrika va- riationer på sådana detaljer kan tillämpas vilket torde vara uppenbart för fackmannen på området. 13 469 414 "TILLÄMPNINGSEGENSKAPER" HOS LOTION Slutkänsla Uppmjukare Ursprunglig Smidighet Oljighet Friktion Fuktighet halhet Vattenfri Lanolín 4 3 3 l 3 1 2 l 2 3 3 5 4 4 5 3 3 3 l 3 _â i i __5 i 16 l7 13 13 18 Totalt -61 Medel- Medel- värde 3.2 värde 12.2 Lanolinolja 3 3 2 l 2 2 3 l 3 3 5 5 4 3 5 3 3 4 2 2 __5. _51 i _5 i 8 19 l5 14 6 -64 Medel- Medel- värde 3.6 värde 12.8 PCW-178 Produkt en- ligt ex. 1 2 3 3 4 4 2 3 l 3 4 l 5 5 5 5 4 4 4 2 3 i i _â i i 3 9 8 18 0 -75 Medel- Medel- värde 2.6 värde 15.0

Claims (1)

1. 469 4% l0 15 20 25 30 35 14 PATENTKRAV ll Ett förbättrat hud- och hàrvàrdspreparat med ökad varaktighet av hud- och hármjukgöringen, k ä n n e t e c k n a t därav, att preparatet som uppmjukningsmedel innehåller addukter framställda av ickekonjugerade fleromättade fettsyraestrar från sojabönolja som konjugeras och elaidineras och sedan modifieras via Diels-Alder addition med en förening ur gruppen bestående av akrylsyra, fumarsyra eller maleinsyraanhydrid och som har den generella formeln: S? cH-o-c-R 12 l CH '°”C°(CH).-cH c-(cH) -cH i 21 \5¿H_CHÄ zx 3 1 I z z där x och y är heltal från 3 till 9, x och y till- sammans är lika med 12, åtminstone ett Z är en kar- boxylsyragrupp och vilket som helst återstående Z är väte och Rl och R2 är mättade/omättade kolväte- radikaler. Ett förbättrat hud- och hårvårdspreparat enligt patent- krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, håller en förening ur gruppen bestående av sojabön- olja, modifierad sojabönolja eller en blandning därav. att det även inne- l0 15 20 25 30 35 15 469 414 Ett förbättrat hud- och hårvårdspreparat enligt patent- krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den modifierade sojabönoljan är framställd genom disproportionering av oljan för att konjugera dubbelbindningarna i linol- och linolensyragrupperna i oljan. Ett förbättrat hud- och hårvårdspreparat enligt patent- krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att Diels-Alders modifieringsreaktionen genomföres genom reaktion av de konjugerade och elaidinerade fettsyrorna, här- rörande från sojaböneolja, med fumarsyra. Ett förbättrat hud- och hàrvårdspreparat enligt patent- krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att varje Z är en karboxylsyragrupp där alla eller en del av karboxyl- syragrupperna kan vara i anhydridform. Ett förbättrat hud- och hårdvårdspreparat enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att addukterna senare får reagera med föreningar valda ur gruppen bestående av kaliumhydroxid, natriumhydroxid, trietanolamin, magnesiumsulfatheptahydrat.