TWI663255B - 用於化粧品之脂肪酸乙酯 - Google Patents

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Abstract

本揭示內容係關於一種包含C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑或有色顏料的增溶劑，及包含該增溶劑之化粧品組合物。

Description

用於化粧品之脂肪酸乙酯
本揭示內容係關於一種包含C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑(UV-blocking agent)或有色顏料的增溶劑，及包含該增溶劑之化粧品組合物。
在化粧品的調配物中，如增溶劑或分散劑等額外的成分被作為添加劑使用，使構成化粧品的活性成分能夠與溶劑充分混合，並且不會與其他成分形成沉澱物。常用的增溶劑或分散劑的範例包括聚甘油脂肪酸酯，山梨醇酐脂肪酸酯，聚矽氧表面活性劑，聚葡萄糖苷，苯甲酸乙酯，C12-15烷基苯并，苯甲酸芐酯，異烷烴，甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇，丙酮，壬苯醇醚-12等。然而，上述材料是在高溫，高壓的環境，或是使用化學催化劑、溶劑等生產。例如，如韓國專利第10-1233939號中所公開，苯甲酸2-苯基乙酯係藉由於高溫(180℃或更高)使用強酸催化劑(如甲磺酸)使2-苯乙醇與苯甲酸反應來製備。然而，當化學反應產生的催化劑或溶劑沒有完全從最終產物中去除且以殘留物形式留存時，它們可能會造成問題。特別是，化粧品中直接塗抹在皮膚上的化學物質殘留會造成 嚴重的皮膚問題。為了解決這些問題，需要一種具有作用為化粧品原料、藉由環保的方法製造且不會引起皮膚刺激的材料。
本揭示內容的發明人對安全且環保的化粧品組合物進行研究，結果已成功地製備了一種適合用作紫外線阻斷劑或有色顏料的增溶劑或分散劑的脂肪酸乙酯，從而完成本揭示內容。
本揭示內容的目的是提供含有C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑或有色顏料的增溶劑。
本揭示內容的另一目的是提供一種化粧品組合物，其含有含C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑或有色顏料的增溶劑；和紫外線阻斷劑或有色顏料。
為了實現上述目的，本揭示內容的一個態樣提供了含有C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑或有色顏料的增溶劑。
本揭示內容的另一態樣提供了一種化粧品組合物，其含有含C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑或有色顏料的增溶劑；和紫外線阻斷劑或有色顏料。
下文將詳細解釋本揭示內容。
本揭示內容係關於含有具有特定碳數的飽和脂肪酸(即C6-16飽和脂肪酸乙酯)的脂肪酸乙酯。脂肪酸 乙酯不僅具有高度氧化穩定性，也與紫外線阻斷劑或有色顏料具有優異的可混合性。因此，當使用C6-16飽和脂肪酸乙酯製造化粧品組合物時，可藉由增加各種組分的溶解度完成期望的調配物。另外，脂肪酸乙酯與各種成分的混合性優異，即使長時間保存也不會劣化，因此適合作為化粧品成分使用。
本揭示內容提供含有C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑或有色顏料的增溶劑。
該C6-16飽和脂肪酸乙酯係經由使植物脂質與脂肪酶接觸的轉酯化反應製備。C6-16飽和脂肪酸乙酯也可以藉由使用化學催化劑的反應製成，但不限於此。更具體地，該C6-16飽和脂肪酸乙酯可以利用酵素催化轉酯化反應生產，以達到化粧品中使用的紫外線阻斷劑或有色顏料的所欲用途。
該C6-16飽和脂肪酸乙酯可以是辛酸乙酯，癸酸乙酯，月桂酸乙酯，肉荳蔻酸乙酯，棕櫚酸乙酯或其混合物；更具體地，辛酸乙酯，癸酸乙酯，辛酸乙酯及癸酸乙酯的混合物或棕櫚酸乙酯，但不限於此。
可用於製備C6-16飽和脂肪酸乙酯的植物脂質可以是選自由棕櫚油，棕櫚仁油和椰子油所組成群組中的至少一者。
或者，可以將植物脂質分餾以獲得含有1,3-二棕櫚酸-2-油醯基甘油酯(POP)的脂餾份作為植物脂質。分餾可以藉由乾式分餾或溶劑分餾進行，但不限於此；且 均可使用本領域已知的任何可以由植物脂質的原料生產不同含量的飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸以提供含POP油脂作為的方法，而沒有限制。例如，可以根據欲使用的植物脂質的原料特性，選擇使用分餾方法。在溶劑分餾的情況下，可以使用能夠溶解植物脂質的原料的有機溶劑，例如己烷，丙酮，甲基乙基酮，乙醇等，而沒有限制。本揭示內容使用的植物脂質可以是含有35重量%至70重量%的1,3-二棕櫚酸-2-油醯基甘油酯(POP)，且具有35至100碘值的棕櫚油中間餾份或油。
具體而言，脂肪酶可以是在本領域中使用的任何sn-1,3位置具有特異性的酶，脂肪酶的非限制性實例可以包括源自德氏根黴(Rhizopus delemar)，米氏假根毛黴(RhizoMucor miehei)，黑麴菌(Aspergillus niger)，隱根根黴(Rhizopus arrhizus)，雪白根黴(Rhizopus niveus)，米氏毛黴(Mucor miehei)，爪哇毛黴(Mucor javanicus)，爪哇根黴(Rhizopus javanicus)，米根黴(Rhizopus oryzae)和疏棉嗜熱黴菌(Thermomyces lanuginosus)的脂肪酶，更具體地說，是來自德氏根黴，米氏毛黴和疏棉嗜熱黴菌的脂肪酶，但不限於此。
在本揭示內容中，紫外線阻斷劑可以是雙乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪(bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine)或丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷(butyl methoxydibenzoylmethane)。
雙乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪是一種 油溶性化合物，係為吸收UVB和UVA的廣譜紫外線吸收劑。雙乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪係在經過歐洲的紫外線過濾認證後，作為設計為保護皮膚免受陽光傷害之紫外線阻斷產品的活性成分。同時，在歐洲，紫外線阻斷產品被歸類為化粧品，而在美國，紫外線阻斷產品則被歸類為非處方藥品，經FDA核可的物質方能作為活性成分。但是，雙乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪尚未被美國FDA核可，因此未用於紫外線阻斷產品，而是用作化粧品、個人美容護理和衛生產品中的紫外線吸收劑。
丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷，也被稱為亞佛苯酮(avobenzone)，是一種油溶性成分，用於紫外線阻斷產品中以吸收整個光譜的UVA紫外線。丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷已被歐洲和美國的FDA核可，現於全世界使用。然而，丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷對溶劑的性質敏感，於極性含質子溶劑中穩定，但在非極性環境下不穩定。丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷可以與光穩定劑一起使用，因為該光穩定劑可被紫外線吸收分解。可使用的非限制性光穩定劑實例可包括奧克立林(octocrylene)，4-甲基亞芐基樟腦，雙乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪，亞甲基雙苯並三嗪基四甲基丁基苯酚，水楊酸丁基辛酯，苯甲酸十六烷基酯，丁基辛醇苯甲酸酯，癸基丙烯聚二甲基矽氧烷，對苯亞甲基二樟腦磺酸，2,6-鄰苯二甲酸二乙基己酯，聚酯-8，多晶矽-15，亞丁香基丙二酸二乙基己酯和乙基己基甲氧基丙烯，或者與環糊精一起使用以改善光穩定性，但是可用 的光穩定劑不限於此。
在本揭示內容中，該有色顏料是含有顏料的材料，該顏料係作為添加至化粧品組合物中以賦予其顏色的活性成分，並且該有色顏料可以是含有發色團的有機或無機材料，可添加至化粧品組合物中以實現所期望的顏色。具體而言，有色顏料可以包括選自由二氧化鈦，黃色氧化鐵，紅色氧化鐵和黑色氧化鐵所組成的群組中的至少一者，但是有色顏料可以不限於此，並且可以包括在習知技術中用於化粧品的有色顏料。
二氧化鈦是一種廣泛用作染料的材料，從塗料到防紫外線劑甚至是食品。黃色氧化鐵是由式FeO(OH)．H2O所示的單水合物形式的氫氧化鐵，也以Fe(OH)3表示，也稱為水合氧化鐵。黃色氧化鐵是FDA核可的材料，用於化粧品和紋身油墨。
紅色氧化鐵是由式Fe2O3所示的包含在「棕色顏料6」，「棕色顏料7」和「紅色顏料101」中的三價氧化鐵。紅色氧化鐵是FDA核可的材料，用於化粧品。
黑色氧化鐵是二價和三價鐵共存的氧化鐵，化學式為Fe3O4，也可以FeO．Fe2O3表示。黑色氧化鐵是稱為「C.I黑色顏料11」的黑色染料。
另外，本揭示內容可以提供含有C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷分散劑或有色顏料分散劑。
本文中，術語「分散劑」可以統稱為能夠將固體粒子均勻分散在水中的材料。
此外，提供了一種含有增溶劑的化粧品組合物或含有根據本揭示內容的分散劑的化粧品組合物。
此外，提供了含有C6-16飽和脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑或有色顏料的增溶劑的化粧品組合物；及紫外線阻斷劑或有色顏料。
紫外線阻斷劑或有色顏料相較於增溶劑的量，基於100重量份的增溶劑，可以為10重量份至120重量份。
化粧品組合物可製備成選自由以下所組成的群組的調配物：溶液，外用軟膏，乳膏，泡沫，營養潤膚劑，軟潤膚劑，敷劑，軟水，乳液，化粧品基劑，精油，潤唇膏，肥皂，液體清潔劑，沐浴劑，防曬霜，防曬油，懸浮液，糊劑，凝膠，洗劑，粉劑，含表面活性劑的清潔劑，油，粉底，乳液粉底，蠟狀粉底，貼劑，噴霧劑等，但該調配物不限於此。
此外，本揭示內容的化粧品組合物還可以包含至少一種化粧品可接受的載體，以與皮膚常用的化粧品組合物混合，舉例來說，常用的成分如脂肪份，水，表面活性劑，保濕劑，低級醇，增稠劑，螯合劑，顏料，防腐劑，香料等，可以與其適當地混合，然而附加成分並不限於此。
另外，本揭示內容的化粧品組合物可以藉由進一步包含具有抗氧化效果，皺紋改善效果，抗老化效果和/或紫外線阻斷效果的成分，而製成功能性化粧品。對 於具有抗氧化效果，皺紋改善效果，抗老化效果和/或紫外線阻斷效果的成分，可以使用任何本領域已知的功能性化粧品中使用的活性成分而沒有限制。
含有本揭示內容的C6-16飽和脂肪酸乙酯的增溶劑或分散劑添加其它原料製備成化粧品時具有優異的混溶性。此外，由於本揭示內容的增溶劑或分散劑相較於通常用於相同目的的化粧品原料，具有相同或更高的氧化穩定性和物理特性，因此本揭示內容的增溶劑或分散劑能夠配製成化粧品。
更具體而言，本揭示內容可以提供含有選自由辛酸乙酯，癸酸乙酯和棕櫚酸乙酯所組成的群組中的至少一種脂肪酸酯；以及紫外線阻斷劑或有色顏料之化粧品組合物。
紫外線阻斷劑或有色顏料相對於脂肪酸酯的量，基於100重量份的脂肪酸酯，可以各為10重量份至120重量份，15重量份至110重量份，20重量份至100重量份，25重量份至90重量份，30重量份至80重量份，35重量份至70重量份，或40重量份至60重量份。關於紫外線阻斷劑或有色顏料更具體的細節，可以參考上文所述者。
本揭示內容的C6-16飽和脂肪酸乙酯不僅具有高度氧化穩定性，而且與紫外線阻斷劑或有色顏料具有良好的混溶性，因此可用作紫外線阻斷劑或著色顏料的增溶劑。此外，脂肪酸乙酯在室溫以液態存在，即使長時間 儲存也不會劣化，因此可廣泛用於各種調配物的化粧品組合物。
[實施例]
下文中，將通過具體實施例詳細描述本揭示內容。然而，這些實施例旨在更具體地說明本揭示內容，而本揭示內容的範疇不受這些實施例的限制
製備例1：以酵素催化轉酯化反應製備脂肪酸乙酯
將三酸甘油酯(具有高棕櫚酸酯含量的棕櫚油中間分餾物(在下文中稱為PMF))與硬脂酸乙酯以1：2的莫耳比混合至最終體積1L。更具體地，PMF含有55%的POP，碘值為40。該製備方法的具體細節描述如下：棕櫚油(1kg)在60℃完全溶解並與丙酮(10kg)混合而密封，攪拌混合物以將油完全溶解在丙酮中。在0℃以30rpm攪拌3小時使混合物結晶，並且將所得物於減壓下過濾並且將棕櫚硬脂(固相)分離成棕櫚三油脂(液相)。更具體地，棕櫚三油脂的產率為60%或更高，且該棕櫚三油脂的碘值為60或以下。經分餾獲得的棕櫚硬脂(其中丙酮未被除去)在40℃完全溶解，然後再加入丙酮，並在30℃以30rpm攪拌混合物以進行結晶。將所得物減壓過濾並分離成結晶的分餾物和PMF。更具體地，PMF的產率為30%或更高，PMF含有55%的POP，碘值為40。
將該混合物與50g之來自(來自米氏毛黴)的位置特異性脂肪酶以雙層夾套2L反應器混合，並於50 ℃反應6小時。棕櫚酸乙酯是藉由經脂肪酶與PMF結合的棕櫚酸和作為原料的硬脂酸乙酯在反應過程中交換而形成的。在反應完成後進行蒸餾將三酸甘油酯從混合物中分離。在真空度為2mbar，塔底溫度為235℃，回流比為1的條件下於4級蒸餾塔中蒸餾三酸甘油酯而獲得脂肪酸乙酯。進行進一步蒸餾以提高棕櫚酸乙酯的純度。具體而言，純度為98%或更高的棕櫚酸乙酯(實施例2)是在真空度為2mbar，塔底溫度為235℃，回流比為3的條件下，於22級蒸餾塔中獲得。
為了比較脂肪酸乙酯的穩定性和溶解性或分散效果，辛酸/癸酸乙酯(實施例1)，硬脂酸乙酯(比較例1)和油酸乙酯(比較例2)以與上述相似的方法製備。比較例3和4則使用脂肪酸乙酯複合物和苯甲酸C12-15烷基酯。上述樣品的主要成分如下表1所示。
實驗例1：有機紫外線阻斷劑溶解度的比較性評估
分別使用實施例1和實施例2以及比較例1至4的脂肪酸乙酯作為增溶劑，將濃度為25%的有機紫外線阻斷劑(雙乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪和丁基甲氧基苯甲醯基甲烷)在70℃以熱處理溶解10分鐘。將溶解的紫外線阻斷劑在25℃的恆溫槽中放置1週，以評估其穩定性，並且在第1天，第3天和第7天目測確認是否存在沉澱。表2和3中列出各UV阻斷劑的結果。
上方表2顯示當雙乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪以25%的濃度溶解於各增溶劑時所評估的穩定性結果。
上方表3顯示當丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷以25%的濃度溶解於各增溶劑時所評估的穩定性結果。
如表2和3所示，當分別使用實施例1和2的脂肪酸乙酯作為增溶劑時，有機紫外線阻斷劑可被穩定溶解達1週。同時，使用比較例3所含大量的不飽和脂肪酸乙酯或比較例4所含的苯甲酸烷基酯作為增溶劑時，有機紫外線阻斷劑在第3天或第7天後沉澱。同時，由於比較例1的C18硬脂酸乙酯本身在25℃以固態存在，因此不能確定活性成分是否沉澱。即，證明實施例1和實施例2的脂肪酸乙酯非常適合作為有機紫外線阻斷劑的增溶劑。
實驗例2：脂肪酸乙酯的氧化穩定性
根據製備例1的酵素催化轉酯化反應而製備的脂肪酸乙酯的氧化穩定性經確認後結果示於下表4中。根據AOCS Cd 12b-92測試方法分析氧化穩定性。
該氧化穩定性測試方法是用於測量油的氧化穩定性的測試方法。
如表4所示，相較於不飽和脂肪酸乙酯(比較例2和比較例3)，飽和脂肪酸乙酯(實施例1，實施例2和比較例1)經證明顯示優異的氧化穩定性。在比較例3的情況下，儘管該飽和脂肪酸乙酯在一定程度上含有飽和脂肪酸，相信由於不飽和脂肪酸的含量高，其氧化穩定性顯著降低。
實驗例3：紫外線阻斷劑的配方評估
以實施例1和2及比較例3和4的脂肪酸乙酯製備紫外線阻斷劑，各組合物的組成成分和用量示於下表5和6中。參考上述實驗例1和2，比較例1和2的脂肪酸乙酯確定為不適合作為化粧品的原料，因此自實驗例3排除。
將各組合物分別在室溫(約25℃)和45℃放置30天以評估其穩定性，目測確認其特性和穩定性的比較性評估，結果示於下表7中。X表示沒有觀察到變化。
如表7所示，含有實施例1和2的脂肪酸乙酯的紫外線阻斷劑即便暴露於室溫或高溫30天，仍保持穩定，沒有任何如變色，氣味變化，相分離等的物理或化學變化。這表明，添加本揭示內容的脂肪酸乙酯作為促進活性成分溶解的添加劑將不會引起製劑任何品質的改變，因為該脂肪酸乙酯與其它化粧品組合物充分混和，即使在高溫長期保存後也具有優異的穩定性，因此也適合用作化粧品組合物。
實驗例4：粧底調配物的評估
以下表8中所示的成分和量製備粧底。
由30名20至40歲的男女組成的小組成員使用根據上述配方製備的粧底一週，並且比較和評估結果。評價項目包括延展性，黏附性，耐久性，適用性和顏色表現。
評價標準為1(非常不滿意)至10(非常滿意)，收集各評價項目的感官評價結果，示於下表9。
如上表9所示，相較於比較例製成的粧底，包含本揭示內容之脂肪酸乙酯的實施例1和2的粧底在所有評價項目中都被評價為優異，特別是該等粧底經顯示具有優異的顏色表現。

Claims (6)

  1. 一種紫外線阻斷劑或有色顏料之增溶劑，包含C6-16飽和脂肪酸乙酯，其中該C6-16飽和脂肪酸乙酯係辛酸乙酯，癸酸乙酯，月桂酸乙酯，肉荳蔻酸乙酯，棕櫚酸乙酯或其混合物，其中該紫外線阻斷劑係雙乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪或丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷，以及其中該有色顏料係選自由二氧化鈦，黃色氧化鐵，紅色氧化鐵和黑色氧化鐵所組成的群組中的至少一者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之增溶劑，其中該C6-16飽和脂肪酸乙酯係經由使植物脂質與脂肪酶接觸的轉酯化反應而製備。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之增溶劑，其中該植物脂質係選自由棕櫚油，棕櫚仁油和椰子油所組成的群組中的至少一者。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之增溶劑，其中該脂肪酶係來自米氏毛黴或疏棉嗜熱黴菌。
  5. 一種化粧品組合物，包含如申請專利範圍第1項所述之增溶劑；和紫外線阻斷劑或有色顏料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之化粧品組合物，其中該紫外線阻斷劑或有色顏料，基於100重量份的該增溶劑，係包括10重量份至120重量份的量。
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