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聲學(xué)活化的化妝品水凝膠的制作方法

文檔序號:11440254閱讀:703來源:國知局
聲學(xué)活化的化妝品水凝膠的制造方法與工藝

與相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年12月24日提交的u.s.專利申請no.14/582,816的益處,通過援引將其全部公開并入本文。

發(fā)明概要

提供本概要以引入簡化形式的一批概念,其詳細描述如下。本概要并不期望鑒定所要求保護的主題的關(guān)鍵特征,也不期望用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

在一個方面,本公開的特征是組合物,所述組合物包括聚集體,所述聚集體包括核心和殼;所述核心具有多糖,交聯(lián)的糖類,交聯(lián)的氨基酸或交聯(lián)的肽;和所述殼具有共價鍵合至核心的脂族部分。

在又一方面,本公開的特征是包括式(i)聚合物的聚集體

其中:

r1,r2和r3各自獨立地選自h和c1-6烷基;

l1選自-c(o)o-,-o-,-c(o)nh-,-c(o)nc1-3烷基-,-oc(o)nh-,-oc(o)nc1-3烷基-和-och2o-;

u獨立地選自糖和二糖,各用1,2,3,4,5或6個選自oh,c1-4烷基-oh和c1-3烷氧基的r4取代;

r5是c4-24烷基;

x是c1-4亞烷基,任選由1,2,3或4個oh取代;

l2選自-o-,-c(o)o-,-c(o)nh-,-c(o)nc1-3烷基-,-op(o)(oh)o-和-s-;和

t是2至50的整數(shù)。

在又一方面,本公開的特征是包括式(ii)聚合物的聚集體

其中:

r1b,r2b和r3b各自獨立地選自h和c1-6烷基;

l1b是-c(o)nh-或-c(o)nc1-4烷基-;

v獨立地選自氨基酸殘基和包括2至50個氨基酸殘基的肽殘基;

l2b是-c(o)o-;

r5b是c4-24烷基;和

p是2至50的整數(shù)。

在又一方面,本公開的特征是包括聚集體的組合物,所述聚集體包括核心和殼,所述核心包括可交聯(lián)的糖類,可交聯(lián)的多糖,可交聯(lián)的氨基酸或可交聯(lián)的肽;所述殼包括脂族部分,其中所述脂族部分共價鍵合至核心。

在還又一方面,本公開的特征是包括式(i-1)化合物的聚集體

其中:

r1,r2和r3各自獨立地選自h和c1-6烷基;

r4選自oh,c1-4烷基-oh和c1-3烷氧基;

r5是c4-24烷基;

x是c1-4亞烷基,任選由1,2,3或4個oh取代;

l1選自-c(o)o-,-o-,-c(o)nh-,-c(o)nc1-3烷基-,-oc(o)nh-,-oc(o)nc1-3烷基-和-och2o-

l2選自-o-,-c(o)o-,-c(o)nh-,-c(o)nc1-3烷基-,-op(o)(oh)o-和-s-;

r是1或2;和

s是1,2,3,4,5或6。

在還又一方面,本公開的特征是包括式(ii-1)化合物的聚集體

其中:

r1b,r2b和r3b各自獨立地選自h和c1-6烷基;

l1b是-c(o)nh-或-c(o)nc1-4烷基-;

l2b是-c(o)o-;和

r5b是c4-24烷基。

在還又一方面,本公開的特征是包括式(ii-2)化合物的聚集體

其中:

r1c,r2c和r3c各自獨立地選自h和c1-6烷基;

l1c是-c(o)nh-或-c(o)nc1-4烷基-;

l2c是-c(o)o-;

r5c是c4-24烷基;和

肽包括2至50個氨基酸。

在還又一方面,本公開的特征是水化皮膚的方法,包括將上述組合物中任一種施用至皮膚部分,其施用量和持續(xù)時間足以使得聚集體吸收進入皮膚部分的表皮層;并且吸收的聚集體的核心通過施加聲學(xué)刺激在表皮層中膨脹,所述聲學(xué)刺激具有特點和其持續(xù)時間足以允許核心吸水從而提供膨脹的吸收的聚集體。

附圖描述

通過參考下文詳述以及與之結(jié)合的附圖,本公開的前述各方面和許多隨之而來的優(yōu)勢將變得更容易被認識到并且變得被更佳地理解,其中:

圖1是脂質(zhì)雙層的示意性代表,所述脂質(zhì)雙層形成角質(zhì)層的角膜細胞之間的胞間邊界(即表皮的最外側(cè)部分);

圖2a是本公開聚集體的實施方式的示意性代表;

圖2b是本公開聚集體的實施方式的脂質(zhì)組織聲學(xué)破裂的示意性代表;

圖3是本公開聚集體的實施方式的組裝和形成的示意性代表;

圖4是方案,其顯示本公開聚集體形成性化合物的實施方式的合成;

圖5是圖,其顯示本公開聚集體的實施方式的動態(tài)光散射(dls)結(jié)果;

圖6是圖,其顯示本公開聚集體的實施方式的動態(tài)光散射(dls)結(jié)果;

圖7是方案,其顯示本公開聚集體形成性化合物的實施方式的合成;

圖8是方案,其顯示本公開聚集體形成性化合物的實施方式的合成;

圖9是本公開聚集體的實施方式的示意性代表;和

圖10是照片,其顯示本公開聚集體的實施方式的膠凝化行為。

發(fā)明詳述

表皮是皮膚外側(cè)層并且表皮的最外側(cè)部分稱為角質(zhì)層。由于角質(zhì)層形成最外側(cè)皮膚層,化妝品試劑常常施用至角質(zhì)層以提供有益的美容效果比如增加的水分保留和減少的皺紋和細紋出現(xiàn)。

參照圖1,皮膚角質(zhì)層10的角膜細胞14之間的胞間區(qū)域12由數(shù)個脂質(zhì)雙層16組成。這些脂質(zhì)層16含有神經(jīng)酰胺,脂肪酸和膽固醇。x射線衍射測量顯示層16具有6-13nm范圍的厚度。雙層16的親水頭基18形成水相,已顯示其在角質(zhì)層10的整個胞間邊界主動運輸水。

本文公開的是刺激響應(yīng)性組合物,其包括能夠用特定刺激類型活化以吸水的聚合物。本文也公開使用組合物的方法。這種刺激響應(yīng)性組合物是有利的,原因在于它們的特性受刺激存在與否所控制。例如,某些組合物在暴露于引發(fā)或促進化學(xué)反應(yīng)的刺激的情況下發(fā)生結(jié)構(gòu)或組成變化。在公開的實施方式的示范性應(yīng)用中,與提供聲學(xué)刺激的護膚裝置偶聯(lián)的組合物是特別有利的,原因是組合物運用來自護膚裝置的機械能量(例如聲學(xué)振動形式)從而向已施用組合物的皮膚區(qū)域提供有益的美容效果。

在某些實施方式中,組合物包括可用聲學(xué)能量激活的聚集體。聚集體的非限制性實例包括共價結(jié)合的分子組件(例如聚合物),非共價結(jié)合的(例如離子鍵合、氫鍵合)分子組件(例如聚合物),配合物,大分子等。在實施方式中,聚集體包括殼和核心。在實施方式中,聚集體包括共價結(jié)合至核心的殼。

在某些實施方式中,將包括聚集體的組合物(所述聚集體包括殼和核心)輸注入角質(zhì)層或表皮上層。一旦整合入細胞或胞間結(jié)構(gòu)中的任一種,可激活的聚集體則通過聲學(xué)能量(例如聲音能量,超聲能量等)激發(fā)。在激發(fā)的情況下,聚集體中發(fā)生結(jié)構(gòu)變化,使得聚集體吸水(也即聚集體經(jīng)活化吸水)。

可激活的聚集體能夠容納于角膜細胞的脂質(zhì)雙層邊界中。例如,參照圖2a,聚集體20具有相應(yīng)于或小于角質(zhì)層胞間邊界的脂質(zhì)雙層22的尺寸規(guī)模,從而無水聚集體20容納于雙層的脂質(zhì)相中。在某些實施方式中,將聚集體輸注入雙層脂質(zhì)相得到經(jīng)皮吸收增強劑比如油酸的促進。聚集體20具有交聯(lián)核心30和共價結(jié)合的殼26。一旦位于角質(zhì)層胞間雙層22的脂質(zhì)相中,聚集體則處于初始狀態(tài)24,其中其外側(cè)有序的脂族層26可與脂質(zhì)相混合。參照圖2b,在超聲激發(fā)32的情況下,聚集體20脂族殼26的堆積次序被破壞從而來自胞間雙層22中水相的水28擴散進入聚集體20的內(nèi)部核心30。再參照圖2a,內(nèi)部核心30是交聯(lián)的水凝膠,所述交聯(lián)的水凝膠能夠吸收水28并且借助水28膨脹,從而增加體積直至例如飽和。在足量聚集體位于角膜細胞的胞間空間的情況下,在含有聚集體的皮膚區(qū)域觀察到細紋和皺紋減少。

定義

在本說明書的各部分,本公開的化合物取代基分組或按范圍公開。特別期望的是,本公開包括所述組和范圍的成員的各自和每一個單獨的子組合。例如,術(shù)語"c1-6烷基"特別期望單獨地公開甲基,乙基,c3烷基,c4烷基,c5烷基和c6烷基。

也期望的是,聯(lián)接基團定義涵蓋正向和反向兩種方向。例如,在聯(lián)接基團的變量是-c(o)nh-(酰胺)的情況下,期望的是該酰胺涵蓋-c(o)nh-和-nhc(o)-。作為又一實例,在聯(lián)接基團是-c(o)o-(酯)的情況下,期望的是該酯涵蓋-c(o)o-和-oc(o)-。

還認識到的是,為了清楚起見在上下文中描述于分開的實施方式中的本公開的某些特征,還能夠在單個實施方式中組合地提供。

反過來,為了簡要在上下文中描述于單個實施方式中的本公開的各特征,還能夠分開地或以任意適宜的子組合提供。

如本文所用,措辭"在xx與yy之間"是指xx至yy的范圍,其包括終點xx和yy。

如本文所用,"聚合物"是指兩個或更多個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元(例如,5個或更多個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元,10個或更多個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元)聚合得到的化合物。如本文所用,聚合物包括低聚物,其包括2至約10個結(jié)構(gòu)單元。

如本文所用,術(shù)語"共聚物"是指兩種或更多種不同單體聚合得到的聚合物。在某些實施方式中,各結(jié)構(gòu)單元的數(shù)量和性質(zhì)在共聚物中分開控制。在某些實施方式中,各結(jié)構(gòu)單元以完全隨機,交替隨機,規(guī)律交替,規(guī)律嵌段或隨機嵌段構(gòu)型布置,除非明確另外指出。完全隨機的構(gòu)型能夠是例如:x-x-y-z-x-y-y-z-y-z-z-z…或y-z-x-y-z-y-z-x-x…。交替隨機的構(gòu)型能夠是:x-y-x-z-y-x-y-z-y-x-z…,而規(guī)律交替構(gòu)型能夠是:x-y-z-x-y-z-x-y-z…。規(guī)律嵌段構(gòu)型具有下述一般構(gòu)型:…x-x-x-y-y-y-z-z-z-x-x-x…,而隨機嵌段構(gòu)型具有下述一般構(gòu)型:…x-x-x-z-z-x-x-y-y-y-y-z-z-z-x-x-z-z-z-…。

如本文所用,術(shù)語"取代的"或"取代"意指用氫原子替換不是h的取代基。例如,″n-取代的哌啶-4-基"是指將哌啶基nh的h原子用非氫取代基比如烷基替換。

如本文所用,"脂族","脂族基團"或"脂族部分"是指烴部分,其是直鏈(即未支化的),支化的或環(huán)狀(包括稠合,橋連和螺稠合的多環(huán)),并且其是完全飽和的或其含有一個或多個不飽和單元,但不是芳族。除非另有指定,脂族基團含有1-40個碳原子。在某些實施方式中,脂族基團含有1-20個碳原子。在某些實施方式中,脂族基團含有4-24個碳原子(例如6-24個碳原子,8-24個碳原子,8-16個碳原子,8-12個碳原子或12-18個碳原子)。在某些實施方式中,脂族基團含有1-12個碳原子。在某些實施方式中,脂族基團含有1-8個碳原子。適宜的脂族基團包括但不限于線性或支化的烷基,烯基和炔基,及其雜合物(hybrids)比如(環(huán)烷基)烷基,(環(huán)烯基)烷基或(環(huán)烷基)烯基。

如本文所用,"雜脂族"是指脂族基團,其中一個或多個碳原子獨立地用一個或多個選自氧,硫,氮或磷的原子替換。在某些實施方式中,一至六個碳原子獨立地用一個或多個氧,硫,氮或磷替換。雜脂族基團可以是取代的或未經(jīng)取代的、支化的或未支化的、環(huán)狀或無環(huán)的,和/或包括飽和的、不飽和的或部分不飽和的基團。

如本文所用,術(shù)語"烷基"是指飽和烴基團,其是直鏈的(例如線性)或支化的。實例烷基包括甲基(me),乙基(et),丙基(例如,正丙基和異丙基),丁基(例如,正丁基,異丁基,叔丁基),戊基(例如,正戊基,異戊基,新戊基),等。在某些實施方式中,烷基含有1至約30,1至約24,2至約24,1至約20,2至約20,1至約10,1至約8,1至約6,1至約4,或1至約3個碳原子。

如本文所用,術(shù)語"亞烷基"是指連接烷基。

如本文所用,"烯基"是指具有一個或多個雙重碳-碳鍵的烷基。在某些實施方式中,烯基是線性或支化的。實例烯基包括乙烯基,丙烯基等。在某些實施方式中,烯基含有2至約30,2至約24,2至約20,2至約10,2至約8,2至約6,或2至約4個碳原子。

如本文所用,"亞烯基"是指連接烯基。

如本文所用,"炔基"是指具有一個或多個三重碳-碳鍵的烷基。在某些實施方式中,炔基是線性或支化的。實例炔基包括乙炔基,丙炔基等。在某些實施方式中,炔基含有2至約30,2至約24,2至約20,2至約10,2至約8,2至約6,或2至約4個碳原子。

如本文所用,"亞炔基"是指連接炔基。

如本文所用,"烷氧基"是指-o-烷基。實例烷氧基包括甲氧基,乙氧基,丙氧基(例如,正丙氧基和異丙氧基),叔丁氧基等。

如本文所用,術(shù)語"乙烯基部分"是指官能團-ch=ch2,其是任選經(jīng)取代的。

如本文所用,術(shù)語"芳基"是指單環(huán)或多環(huán)(例如具有2,3或4個稠合的環(huán))芳烴例如苯基,萘基,蒽基,菲基,茚滿基和茚基。在某些實施方式中,芳基具有6至約20個碳原子。在某些實施方式中,芳基是5,6或7-元芳族環(huán)。

如本文所用,術(shù)語"鹵代"或"鹵素"包括氟,氯,溴和碘。

如本文所用,"交聯(lián)"是指連接在大分子比如聚合物或蛋白質(zhì)中的兩個相鄰原子鏈的鍵,原子或原子組。在某些實施方式中,交聯(lián)連接兩個相鄰的小分子比如糖,氨基酸或其衍生物。在單個分子的兩個位置之間的內(nèi)部交聯(lián)(例如聚合物或蛋白質(zhì))也是可能的。

如本文所用,"水凝膠"所指下述情況下形成的物質(zhì):有機親水聚合物(天然或合成)經(jīng)由共價、離子或氫鍵交聯(lián)以形成三維開放網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其包埋水分子以形成凝膠。在某些實施方式中,水凝膠含有按體積計90%或更多(例如,80%或更多,70%或更多,60%或更多,或50%或更多)的水。

如本文所用,聚合物或蛋白質(zhì)"分子量"是指數(shù)均分子量(mn),其通過滴定,氣相滲透壓測定法或凝膠滲透色譜法確定。

如本文所用,術(shù)語聚合物的"結(jié)構(gòu)單元"是指聚合物中的原子或原子組,其包括鏈部分和與之一起的其側(cè)掛的原子或原子組(如果存在)。在某些實施方式中,結(jié)構(gòu)單元是指重復(fù)單元。在某些實施方式中,結(jié)構(gòu)單元是指聚合物鏈上的端基。例如,在某些實施方式中,聚乙二醇的結(jié)構(gòu)單元是相應(yīng)于重復(fù)單元的-ch2ch2o-,或相應(yīng)于端基的-ch2ch2oh。

如本文所用,術(shù)語"重復(fù)單元"相應(yīng)于最小結(jié)構(gòu)單元,其重復(fù)構(gòu)成規(guī)律的大分子(或低聚物分子或嵌段)。

如本文所用,術(shù)語"端基"是指具有僅一個與聚合物鏈的連接的結(jié)構(gòu)單元,其位于聚合物末端。例如,在某些實施方式中,一旦單體單元已聚合,端基則衍生自聚合物末端的單體單元。作為又一實例,在某些實施方式中,端基是用來合成聚合物的鏈轉(zhuǎn)移劑或引發(fā)劑的一部分。

如本文所用,術(shù)語聚合物的"末端"是指位于聚合物骨架末端的聚合物的結(jié)構(gòu)單元。

如本文所用,"氨基酸"是指包括伯胺或仲胺和羧酸官能團的具有側(cè)鏈的有機化合物。氨基酸具有約500或更小的分子量。天然氨基酸的非限制性實例包括組氨酸,異亮氨酸,亮氨酸,賴氨酸,甲硫氨酸,苯丙氨酸,蘇氨酸,色氨酸,纈氨酸,丙氨酸,精氨酸,天冬酰胺,天冬氨酸,半胱氨酸,谷氨酸,谷氨酰胺,甘氨酸,鳥氨酸,脯氨酸,硒基半胱氨酸,絲氨酸,酪氨酸,硒基半胱氨酸,吡咯賴氨酸,n-甲?;琢虬彼岬?。非天然氨基酸的非限制性實例包括例如氨基酸類似物比如氮雜環(huán)丁烷-2-羧酸,3,4-脫氫脯氨酸,perthiaproline,刀豆氨酸,乙硫氨酸,正亮氨酸,氨基己酸,高烯丙基甘氨酸,高炔丙基甘氨酸等。非天然氨基酸的非限制性實例也包括糖氨基酸比如n-甲基-葡萄糖胺,其中氨基和羧基官能團已并入糖框架內(nèi)(例如在正常2,5或2,6-脫水糖框架的兩個末端)。在某些實施方式中,術(shù)語"氨基酸"也包括"氨基酸殘基",其是例如通過氨基或羧酸官能團與反應(yīng)性部分的反應(yīng)并入較大分子的氨基酸。在氨基酸并入較大分子的情況下,氨基酸在較大分子中的殘余部分一般稱為"氨基酸殘基"。例如,氨基酸殘基能夠缺少氨基的氫,或羧基的羥基部分,或兩者。

如本文所用,"肽"是指酰胺鍵連接的氨基酸單體的鏈。在某些實施方式中,肽包括2個氨基酸殘基至50個氨基酸殘基(例如2至20個氨基酸殘基,2至10個氨基酸殘基,或5至10個氨基酸殘基)。

如本文所用,"糖類"是指通式cnh2non的碳水化合物和碳水化合物的衍生物比如糖醇和氨基糖類。糖包括無環(huán)和環(huán)狀形式,其能夠通過在相同分子的羰基與羥基之一之間的親核加成反應(yīng)互變。在某些實施方式中,糖包括具有3,4,5或6個碳原子的碳水化合物。糖殘基是戊糖或己糖。糖的實例包括葡萄糖,半乳糖,果糖,核糖,脫氧核糖,木糖,脫水山梨糖醇,山梨醇,甘露醇,赤蘚糖醇等。

如本文所用,"二糖"是指兩個單糖發(fā)生縮合反應(yīng)時形成的碳水化合物和碳水化合物衍生物。二糖的實例包括蔗糖,乳果糖,乳糖,麥芽糖,海藻糖,纖維二糖,曲二糖,黑曲霉糖,異麥芽糖,β,β-海藻糖,α,β-海藻糖,槐糖等。

如本文所用,"多糖"是指聚合的碳水化合物分子和聚合的碳水化合物衍生物,其由通過糖苷連接部分結(jié)合在一起的長鏈單糖單元構(gòu)成。多糖的實例包括淀粉,糖原,纖維素,殼多糖及其衍生物。如本文所用,多糖包括"低聚糖",其是指含有3至9個單糖的糖聚合物。

如本文所用,"可激活的"是指物質(zhì),其在施加刺激的情況下能夠發(fā)生結(jié)構(gòu)或構(gòu)象變化。結(jié)構(gòu)或構(gòu)象變化賦予物質(zhì)特性,功能或外觀的變化。例如,在某些實施方式中,聚集體具有水凝膠核心和脂族殼。在暴露于聲學(xué)能量的情況下,脂族殼的堆積次序被破壞,由此激活和使得水凝膠核心吸收水。

如本文所用,術(shù)語"親水"是指被水吸引和傾向于被水溶解的部分或分子。親水部分可與水相混合。親水分子是極性的和/或在含水條件下可離子化的。在某些實施方式中,親水分子是在含水條件下可離子化的和/或含有極性官能團比如酰胺,羥基或乙二醇殘基。親水部分的實例包括羧酸基團,氨基,羥基等。

如本文所用,術(shù)語"疏水"是指部分或分子,其不被水吸引、在生理學(xué)ph和/或鹽條件下具有顯著的非極性表面積。疏水分子或部分傾向于在含水條件下是非極性的。疏水部分的實例包括烷基,芳基等。

如本文所用,"化妝品組合物"是指適于在角質(zhì)組織上局部施用的組合物。

如本文所用,"角質(zhì)組織"是指作為哺乳動物最外側(cè)保護性覆蓋物的含角蛋白層,其包括但不限于皮膚,毛發(fā),甲和角質(zhì)層。

如本文所用,"有效量"是指足以對所影響的區(qū)域誘導(dǎo)一種或多種效果的。效果的非限制性實例包括皮膚外觀變化(例如皺紋減少),皮膚水分保留變化,皮膚質(zhì)地變化等。

如本文所用,"改善皮膚條件"或"改進皮膚條件"包括在皮膚外觀和觸感上引起視覺和/或觸覺可察覺的正面變化或益處。提供的益處包括但不限于下述的一種或多種:減少皺紋,粗深紋,細紋,裂紋,凸起和大孔的出現(xiàn);角質(zhì)組織增厚(例如構(gòu)建表皮和/或真皮和/或皮膚的膚下層,和在可行的情況下的甲和毛干的角質(zhì)層,以減少皮膚,毛發(fā)或甲萎縮);增加皮膚-表皮邊界(也稱為表皮突)的卷曲;預(yù)防皮膚或毛發(fā)的彈性損失,例如由于功能性皮膚彈性蛋白的損失、傷害和/或失活引起諸如皮膚彈性組織變性、松垂、損失或毛發(fā)變形回縮的狀況;脂肪團減少;皮膚、毛發(fā)或甲的著色變化,例如眼下部圈、斑點(例如由于例如酒渣鼻的不均勻的紅色),萎黃等。

如本文所用,術(shù)語"皮膚老化征兆"包括全部外部視覺和觸覺可察覺的表現(xiàn),以及由于角質(zhì)組織老化的任何宏觀或微觀效果。這些征兆可以由包括但不限于下述的過程導(dǎo)致:結(jié)構(gòu)不連續(xù)性的發(fā)展比如皺紋和粗深皺紋,細紋,皮紋,裂紋,凸起,大孔,不平整或粗糙;皮膚彈性損失;變色(包括眼下部圈);斑點;萎黃;色素沉著過度的皮膚區(qū)域比如老年斑和雀斑;角化病;異常分化;角化過度;彈性組織變性;膠原分解,和在角質(zhì)層、真皮、表皮、血管系統(tǒng)(例如毛細管擴張或蜘蛛狀血管)和下層組織(例如脂肪和/或肌肉)特別是鄰近皮膚的那些中的其它組織學(xué)變化。

如本文所用,"化妝用可接受的"是指組合物組分,其對于接觸人外皮是安全的。

如本文所用,"生理學(xué)條件"是指約37度攝氏度的溫度范圍和約7的ph(例如7.3-7.4)。

除非另有定義,本文所用的全部技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員一般理解的相同含義。盡管與本文描述的那些相似或相同的方法和材料能夠用于本公開的實踐或測試中,適宜的方法和材料描述如下。本文提及的全部公開,專利申請,專利和其它參考文獻通過援引被全部并入。在沖突的情況下,以本說明書包括其定義為準。此外,材料,方法和實例僅是示例性的而并非意在限制。

組合物

如上文所討論,在某些實施方式中,組合物包括可激活的聚集體。聚集體具有核心和殼。在某些實施方式中,聚集體核心包括親水物質(zhì)形成的水凝膠,所述親水物質(zhì)包括能夠吸收相對大量水的碳水化合物,氨基酸或肽。聚集體核心共價結(jié)合至線性脂族部分的殼。合成聚集體以使得核心中的水量最小化,隨意引發(fā)刺激以導(dǎo)致吸水。在某些實施方式中,聚集體是反膠束。在其它實施方式中,聚集體具有由聚合物形成的核心,其基本上不含(例如90%體積不含,95%體積不含或99%體積不含)具有約5nm或更大直徑的孔。

在某些實施方式中,在聚集體暴露于聲學(xué)能量的情況下,交聯(lián)的核心被構(gòu)造為吸收水以導(dǎo)致聚集體膨脹。例如,核心被構(gòu)造為在水存在下、在暴露于聲學(xué)能量的情況下膨脹多至初始無水體積的200%(例如多至175%,多至150%,多至125%或多至105%)體積。

本公開提供尤其是包括聚集體的組合物,所述聚集體包括核心,所述核心包括多糖部分,交聯(lián)的糖部分(例如單糖部分,二糖部分或具有20個或更少糖單元的低聚糖部分),交聯(lián)的氨基酸部分或交聯(lián)的肽部分;和圍繞聚集體核心的包括脂族部分的殼。核心是親水的并且能夠吸收大量水,同時也在生理學(xué)條件下具有穩(wěn)定性。在某些實施方式中,核心是交聯(lián)的并且是水凝膠。殼的脂族部分共價鍵合至核心(例如至核心的多糖,糖類,氨基酸或肽)。

基于糖的聚集體

在某些實施方式中,聚集體包括式(i)的含糖聚合物

其中:

r1,r2和r3各自獨立地選自h和c1-6烷基;

l1選自-c(o)o-,-o-,-c(o)nh-,-c(o)nc1-3烷基-,-oc(o)nh-,-oc(o)nc1-3烷基-和-och2o-;

u獨立地選自糖殘基,二糖殘基和低聚糖,各自用1,2,3,4,5或6個選自oh,c1-4烷基-oh和c1-3烷氧基的r4取代;

r5是c4-24烷基;

x是c1-4亞烷基,任選由1,2,3或4個oh取代;

l2選自-o-,-c(o)o-,-c(o)nh-,-c(o)nc1-3烷基-,-op(o)(oh)o-和-s-;和

t是2至50的整數(shù)。

在某些實施方式中,r1,r2和r3各自是h。

在某些實施方式中,r1,r2和r3各自獨立地選自h和c1-4烷基。

在某些實施方式中,r1,r2和r3各自獨立地選自h和甲基。

在某些實施方式中,r1和r2各自是h和r3是甲基。

在某些實施方式中,l1選自-c(o)o-,-o-,-c(o)nh-,-oc(o)nh-和-och2o-。

在某些實施方式中,l1選自-c(o)o-,-o-,-c(o)nh-和-oc(o)nh-。

在某些實施方式中,l1選自-c(o)o-,-o-和-c(o)nh-。

在某些實施方式中,l1選自-c(o)o-和-o-。

在某些實施方式中,l1是-c(o)o-。

在某些實施方式中,u獨立地選自糖殘基和二糖殘基。

在某些實施方式中,u是具有3-10個糖結(jié)構(gòu)單元的低聚糖比如棉子糖或水蘇糖。

在某些實施方式中,u是選自葡萄糖,半乳糖,果糖和脫水山梨糖醇的單糖。

在某些實施方式中,二糖殘基是蔗糖,乳果糖,乳糖,麥芽糖,海藻糖,纖維二糖,曲二糖,黑曲霉糖,異麥芽糖,β,β-海藻糖,α,β-海藻糖,或槐糖。

在某些實施方式中,二糖殘基是蔗糖,乳糖或麥芽糖。

在某些實施方式中,r4選自oh和ch2oh。

在某些實施方式中,x選自-ch2-和-ch2ch2-。

在某些實施方式中,x是-ch2ch2-。

在某些實施方式中,x是-ch2-。

在某些實施方式中,l2選自-o-,-c(o)o-和-c(o)nh-。

在某些實施方式中,l2選自-c(o)o-和-c(o)nh-。

在某些實施方式中,l2是-c(o)o-。

在某些實施方式中,t是2或更大的(例如5或更大的,10或更大的,20或更大的,30或更大的,或40或更大的)和/或50或更小的(例如40或更小的,30或更小的,20或更小的,10或更小的,或5或更小的)整數(shù)。

在某些實施方式中,聚集體包括式(i-a)聚合物

其中t和r5如上文所描述。

在某些實施方式中,聚集體包括式(i-b)聚合物

其中t和r5如上文所描述。

在某些實施方式中,聚集體包括式(i-c)聚合物

其中t如上文所描述。

在某些實施方式中,聚集體包括式(i-d)聚合物

其中t如上文所描述。

在某些實施方式中,聚集體包括式(i-e)化合物

其中r1,r2,r3,l1,u,x,l2和r5如上文所描述。

在某些實施方式中,在交聯(lián)以提供上述包括式(i)聚合物的聚集體之前,聚集體包括可交聯(lián)的糖(例如單糖,二糖),其具有共價結(jié)合的脂族部分??山宦?lián)的糖通過暴露于光源和自由基引發(fā)劑而交聯(lián)。在某些實施方式中,可交聯(lián)的糖用可交聯(lián)部分(例如任選經(jīng)取代的乙烯基部分)官能化。在交聯(lián)的情況下,提供上述的具有式(i)聚合物的聚集體。

在某些實施方式中,包括可交聯(lián)分子(例如可交聯(lián)的糖)的聚集體被構(gòu)造為吸收水。在某些實施方式中,聚集體吸收水的能力和穩(wěn)定性通過平衡條件和聚集體濃度控制。

在某些實施方式中,在交聯(lián)以提供上述包括式(i)聚合物的聚集體之前,聚集體包括式(i-1)的可交聯(lián)化合物:

其中變量r1,r2,r3,l1,u,x,l2,r5各自是如上文所描述。

在某些實施方式中,在交聯(lián)以提供上述包括式(i)聚合物的聚集體之前,聚集體包括式(i-2)的可交聯(lián)化合物

其中變量r1,r2,r3,l1,u,x,l2,r5各自是如上文所描述。

在某些實施方式中,包括式(i-1)或(i-2)可交聯(lián)的糖的核心被構(gòu)造為在暴露于紫外光和自由基引發(fā)劑時交聯(lián)。在某些實施方式中,自由基引發(fā)劑選自蒽醌-2-磺酸鈉鹽和4,4-偶氮二(4-氰基戊酸),其是相對非毒性的。在某些實施方式中,自由基引發(fā)劑是偶氮二異丁腈。在某些實施方式中,自由基引發(fā)劑是過氧化物。

實例1,下文描述用脂族部分官能化的交聯(lián)的糖形成的聚集體(例如永久反膠束)的合成和表征。

基于多糖的聚集體

在某些實施方式中,聚集體包括核心,所述核心包括多糖比如直鏈淀粉,支鏈淀粉,糖原,果膠,透明質(zhì)酸,甲基纖維素,羥乙基纖維素(hec)等。在某些實施方式中,多糖是交聯(lián)的。在其它實施方式中,多糖不是交聯(lián)的。在一種實施方式中,核心包括羥乙基纖維素,其具有示于方案1的結(jié)構(gòu)。

方案1.羥乙基纖維素結(jié)構(gòu)。

在一種實施方式中,多糖(例如羥乙基纖維素)用一個或多個c4-24烷基部分官能化(例如,一個或多個c4-12烷基部分,一個或多個c4-8烷基部分,一個或多個c10-24烷基部分,一個或多個c12-24烷基部分,一個或多個c16-20烷基部分,一個或多個c4烷基部分,一個或多個c6烷基部分,一個或多個c8烷基部分,一個或多個c10烷基部分,一個或多個c12烷基部分,一個或多個c14烷基部分,一個或多個c16烷基部分,一個或多個c18烷基部分,一個或多個c20烷基部分,一個或多個c22烷基部分,或一個或多個c24烷基部分,或其任意組合)。

在某些實施方式中,多糖端基各自是h或oh。

在某些實施方式中,c4-24烷基經(jīng)由氨基甲酸酯連接部分,酯連接部分,醚連接部分和/或酰胺連接部分共價鍵合至多糖(例如羥乙基纖維素)的側(cè)掛羥基。下文實施例3和圖9詳細說明多糖聚集體的合成,其是通過hec與烷基異氰酸酯反應(yīng)官能化脂族殼。

在某些實施方式中,首先形成多糖核心,然后與反應(yīng)性脂族分子反應(yīng)以提供脂族殼。在其它實施方式中,多糖首先與反應(yīng)性脂族分子反應(yīng)以提供側(cè)掛的脂族側(cè)鏈,然后形成聚集體,其中多糖的親水骨架聚集在聚集體核心當(dāng)中并且脂族側(cè)鏈形成圍繞聚集體核心的殼。在某些實施方式中,多糖上的反應(yīng)性基團(例如羥基,氨基,羧酸基團)自發(fā)地與脂族分子上的反應(yīng)性基團(例如酰氯,羧酸,異氰酸酯基團,氨基等)反應(yīng)。在某些實施方式中,在多糖與脂族分子之間的反應(yīng)由偶聯(lián)劑(例如碳二亞胺)介導(dǎo),和/或是被催化的(例如酸催化的,堿催化的等)。在某些實施方式中,多糖和/或脂族分子在反應(yīng)之前活化(例如通過形成n-羥基琥珀酰亞胺酯)。

在某些實施方式中,3摩爾%或更多(例如10摩爾%或更多,20摩爾%或更多,30摩爾%或更多,或40摩爾%或更多)和/或50摩爾%或更少(例如,40摩爾%或更少,30摩爾%或更少,20摩爾%或更少,或10摩爾%或更少)的多糖結(jié)構(gòu)單元綴合至c4-24烷基。在某些實施方式中,綴合至c4-24烷基的多糖結(jié)構(gòu)單元與多糖總結(jié)構(gòu)單元的摩爾比是1:34或更大(例如,1:20或更大,1:15或更大,1:10或更大,或1:5或更大)和/或1:2或更小(例如,1:5或更小,1:10或更小,1:15或更小,或1:20或更小)。

在某些實施方式中,多糖具有1,000或更大(例如5,000或更大,10,000或更大,50,000或更大,100,000或更大,500,000或更大,1,000,000或更大,或5,000,000或更大)和/或10,000,000或更小(例如5,000,000或更小,1,000,000或更小,500,000或更小,100,000或更小,50,000或更小,或10,000或更小)的分子量。例如,羥乙基纖維素具有(例如5,000或更大,10,000或更大,50,000或更大,100,000或更大,500,000或更大,1,000,000或更大,或5,000,000或更大)和/或10,000,000或更小(例如5,000,000或更小,1,000,000或更小,500,000或更小,100,000或更小,50,000或更小,或10,000或更小)的分子量。

基于氨基酸或肽的聚集體

在某些實施方式中,聚集體包括式(ii)的含氨基酸或肽的聚合物

其中:

r1b,r2b和r3b各自獨立地選自h和c1-6烷基;

l1b是-c(o)nh-或-c(o)nc1-4烷基-;

v獨立地選自氨基酸殘基和包括2至50個氨基酸殘基的肽殘基;

l2b是-c(o)o-;

r5b是c4-24烷基;和

p是2至50的整數(shù)。

在某些實施方式中,r1b,r2b和r3b各自是h。

在某些實施方式中,r1b,r2b和r3b各自獨立地選自h和c1-4烷基。

在某些實施方式中,r1b,r2b和r3b各自獨立地選自h和甲基。

在某些實施方式中,r1b和r2b各自是h而r3b是甲基。

在某些實施方式中,v是氨基酸殘基。

在某些實施方式中,v是親水的氨基酸殘基,比如糖氨基酸殘基,天冬氨酸殘基,谷氨酸殘基,精氨酸殘基,組氨酸殘基,賴氨酸殘基,天冬酰胺殘基,半胱氨酸殘基,谷氨酰胺殘基,甲硫氨酸殘基,絲氨酸殘基,和/或蘇氨酸殘基。

在某些實施方式中,氨基酸殘基是天然氨基酸殘基。

在某些實施方式中,氨基酸殘基是糖氨基酸殘基。

在某些實施方式中,氨基酸殘基是非天然氨基酸殘基。

在某些實施方式中,氨基酸殘基是離子化的或在生理學(xué)條件下可離子化的。

在某些實施方式中,v是包括2至20個氨基酸殘基(例如,2至10個氨基酸殘基,或5至10個氨基酸殘基)的肽殘基。

在某些實施方式中,肽殘基是親水的。

在某些實施方式中,肽殘基是離子化的或在生理學(xué)條件下可離子化的。

在某些實施方式中,l1b是-c(o)nh-。

在某些實施方式中,p是2或更大(例如5或更大,10或更大,20或更大,30或更大,或40或更大)和/或50或更小(例如40或更小,30或更小,20或更小,10或更小,或5或更小)的整數(shù)。

在某些實施方式中,聚集體包括式(ii-a)化合物

其中r1b,r2b,r3b,l1b,v,l2b和r5b如上文所描述。

在某些實施方式中,在交聯(lián)以提供上述包括式(ii)聚合物的聚集體之前,聚集體包括具有共價結(jié)合的脂族部分的可交聯(lián)的氨基酸或肽。可交聯(lián)的氨基酸或肽通過暴露于光源和自由基引發(fā)劑而交聯(lián)。在某些實施方式中,可交聯(lián)的氨基酸或肽是用可交聯(lián)部分(例如任選經(jīng)取代的乙烯基部分)官能化的。在交聯(lián)的情況下,提供上述具有式(ii)聚合物的聚集體。

在某些實施方式中,包括可交聯(lián)的分子(例如可交聯(lián)的氨基酸衍生物或可交聯(lián)的肽衍生物)的聚集體被構(gòu)造為吸收水。在某些實施方式中,聚集體吸收水的能力和穩(wěn)定性通過平衡條件和聚集體濃度控制。

在某些實施方式中,在交聯(lián)以提供上述包括式(ii)聚合物的聚集體之前,聚集體包括式(ii-1)的可交聯(lián)化合物

其中r1b,r2b,和r3b,l1b,l2b和r5b各自如上文所描述。

實施例2,下文描述用脂族部分官能化的交聯(lián)氨基酸形成的聚集體(例如永久反膠束)的合成和表征。

在某些實施方式中,在交聯(lián)以提供上述包括式(ii)聚合物的聚集體之前,聚集體包括式(ii-2)的可交聯(lián)化合物

其中:

r1c,r2c和r3c各自獨立地選自h和c1-6烷基;

l1c是-c(o)nh-或-c(o)nc1-4烷基-;

l2c是-c(o)o-;

r5c是c4-24烷基;和

肽包括2至50個氨基酸殘基。

在某些實施方式中,r1c,r2c和r3c各自是h。

在某些實施方式中,r1c,r2c和r3c各自獨立地選自h和c1-4烷基。

在某些實施方式中,r1,r2和r3各自獨立地選自h和甲基。

在某些實施方式中,r1和r2各自是h和r3是甲基。

在某些實施方式中,l1c是-c(o)nh-。

在某些實施方式中,肽包括2至20個氨基酸殘基(例如2至10個氨基酸殘基,5至10個氨基酸殘基)。

在某些實施方式中,包括式(ii-1)或(ii-2)的可交聯(lián)糖類的核心構(gòu)造為在暴露于紫外光和自由基引發(fā)劑時交聯(lián)。在某些實施方式中,自由基引發(fā)劑選自蒽醌-2-磺酸鈉鹽和4,4-偶氮二(4-氰基戊酸)。在某些實施方式中,自由基引發(fā)劑是偶氮二異丁腈。在某些實施方式中,自由基引發(fā)劑是過氧化物。

額外組分

在某些實施方式中,組合物是皮膚保濕劑。在某些實施方式中,組合物還包括著色劑,例如氧化鈦和/或氧化鐵。在某些實施方式中,組合物還包括載體(例如親油載體比如礦物油、油酸等)。

在某些實施方式中,組合物還包括自由基引發(fā)劑,比如蒽醌-2-磺酸鈉鹽或4,4-偶氮二(4-氰基戊酸),其量按質(zhì)量計為0.01%或更多(例如0.05%或更多,0.1%或更多,0.3%或更多,0.5%或更多,或0.7%或更多)和/或1%或更少(例如0.7%或更少,0.5%或更少,0.3%或更少,0.1%或更少,0.05%或更少)。

在某些實施方式中,除了上述聚集體之外,組合物還包括任意數(shù)量的額外組分比如但不限于:活性成分(例如美容,皮膚病學(xué),和/或藥物),醇,變態(tài)反應(yīng)抑制劑,氨基酸,抗痤瘡劑(例如水楊酸),抗老化劑,抗菌劑,抗真菌劑,止汗劑,鎮(zhèn)痛藥,抗脫發(fā)劑,抗皺紋劑,抗細菌劑,抗微生物劑,抗氧化劑,抗炎劑,燒傷治愈劑,著色劑(例如色淀,色素等),脫色素沉著劑,除臭劑,染料,軟化劑(例如甘油,丁二醇),賦形劑,脂肪物質(zhì),填料,成膜劑(例如二甲硅油丙烯酸酯共聚物,乙基己基丙烯酸酯共聚物),芳香劑,自由基捕獲劑,甘油,甘油單硬脂酸酯,甘油二硬脂酸酯,毛發(fā)生長劑,毛發(fā)調(diào)理劑,毛發(fā)軟化劑,毛發(fā)增濕劑,草藥提取物,保濕劑(例如,明質(zhì)酸,乳清酸,脂蛋白),昆蟲驅(qū)避劑,藥物,增濕劑,非活性載體油(例如甘油三酯,硅油,礦物油),油,肽,多肽,蛋白質(zhì),香料,色素,防腐劑,增塑劑,反射劑,皮脂吸收劑,皮膚美白劑,防曬劑,表面活性劑,鞣劑,增稠劑(例如羥乙基纖維素,黃原膠,卡波姆),凡士林,血管收縮劑,血管擴張劑,維生素(例如維生素a,維生素e),水,蠟,和/或其組合。

在某些實施方式中,組合物包括其它化妝品成分比如但不限于保濕劑,軟化劑,增濕劑,抗皺紋成分,遮瑕霜,啞光劑,色素,著色劑,蛋白質(zhì),抗氧化劑,古銅色化妝品,螯合劑,乳化劑,紫外(uv)吸收劑,油吸收劑,消泡劑,抗粘劑,增稠劑,芳香劑,防腐劑,抗微生物劑,抑真菌劑,中和劑,維生素,增塑劑,內(nèi)聚劑,堿化和酸化劑,填料,溶劑,和/或其混合物。

在某些實施方式中,組合物含有額外成分比如堿化劑,乳化劑,軟化劑,增塑劑,防腐劑,保濕劑,濕潤劑,溶劑,張力劑,適于提供抗老化益處的活性成分,和/或其混合物。優(yōu)選額外成分的實例包括甘油。

在某些實施方式中,將額外成分任選加入組合物,如下文詳述。

著色劑或色素:在某些實施方式中,組合物包括一種或多種化妝品粉末,例如硼硅酸鈣鋁,pmma,聚乙烯,聚苯乙烯,甲基丙烯酸甲酯交聯(lián)聚合物,尼龍-12,乙烯/丙烯酸共聚物,氮化硼,聚四氟乙烯,二氧化硅等。在某些實施方式中,組合物包括著色劑或色素以賦予希望的顏色或效果,其實例是無機色素,有機色素和/或色淀(lakes)。示范性無機色素包括但不限于金屬氧化物和金屬氫氧化物比如氧化鎂,氫氧化鎂,氧化鈣,氫氧化鈣,氧化鋁,氫氧化鋁,氧化鐵(α-fe2o3,γ-fe2o3,fe3o4,feo),紅色氧化鐵,黃色氧化鐵,黑色氧化鐵,氫氧化鐵,二氧化鈦,低價氧化鈦,氧化鋯,氧化鉻,氫氧化鉻,氧化錳,氧化鈷,氧化鈰,氧化鎳和氧化鋅以及復(fù)合氧化物和復(fù)合氫氧化物比如酞酸鐵,酞酸鈷和鋁酸鈷。適宜的無機色素也包括非金屬氧化物比如氧化鋁和二氧化硅,群青藍(也即含硫的硅酸鈉鋁),普魯士藍,錳紫,氯氧化鉍,滑石,云母,絹云母,碳酸鎂,碳酸鈣,硅酸鎂,硅酸鋁鎂,二氧化硅,鈦云母,氧化鐵鈦云母,氯氧化鉍等。有機色素包括但不限于下述的至少一種:炭黑,胭脂紅,酞菁藍和綠顏料,二芳基化物黃和橙色素,和偶氮類紅色和黃色色素比如甲苯胺紅,石紅(lithored),萘酚紅和褐色色素,及其組合。

"色淀(lakes)"一般是指制備自水可溶有機染料的著色劑(例如d&c或fd&c),其已沉淀在不溶的反應(yīng)性或吸附性基底或稀釋劑上。術(shù)語"d&c"如本文所用意指藥物和化妝品著色劑,其是fda批準用于藥物和化妝品的。術(shù)語"fd&c"如本文所用意指食品,藥物和化妝品著色劑,其是fda批準用于食品,藥物和化妝品的。證明合格的d&c和fd&c著色劑列于21c.f.r.§74.101以及下述并且包括fd&c顏色藍1,藍2,綠3,橙b,柑桔紅2,紅3,紅4,紅40,黃5,黃6,藍1,藍2,橙b,柑桔紅2,和d&c顏色藍4,藍9,綠5,綠6,綠8,橙4,橙5,橙10,橙11,紅6,紅7,紅17,紅21,紅22,紅27,紅28,紅30,紅31,紅33,紅34,紅36,紅39,紫2,黃7,黃8,黃10,黃11,藍4,藍6,綠5,綠6,綠8,橙4,橙5,橙10,橙11,等。適于形成色淀的基底包括但不限于云母,氯氧化鉍,絹云母,氧化鋁,鋁,銅,青銅,銀,鈣,鋯,鋇和鍶,鈦云母,蒸氣沉積二氧化硅,球狀二氧化硅,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma),微?;木鬯姆蚁?,氮化硼,丙烯酸共聚物,硅酸鋁,淀粉辛烯基琥珀酸鋁,斑脫土,硅酸鈣,纖維素,白堊,玉米淀粉,硅藻土,漂白土,甘油基淀粉,鋰蒙脫石,水化二氧化硅,高嶺土,硅酸鎂鋁,三硅酸鎂,麥芽糊精,蒙脫石,微晶纖維素,稻淀粉,二氧化硅,滑石,云母,二氧化鈦,月桂酸鋅,肉豆蔻酸鋅,松香酸鋅,氧化鋁,凹凸棒石,碳酸鈣,硅酸鈣,右旋糖酐,尼龍,二氧化硅硅烷化物,絲粉(silkpowder),絹云母,大豆面粉,氧化錫,氫氧化鈦,磷酸三鎂,胡桃殼粉,及其混合物。適宜的色淀包括但不限于,單偶氮,雙偶氮,熒烷,呫噸或靛類家族的那些紅色染料比如紅色4,6,7,17,21,22,27,28,30,31,33,34,36,和紅色40;吡唑,單偶氮,熒烷,呫噸,喹啉染料或其鹽的黃色色淀比如黃色5,6,7,8,10,和11;紫色染料色淀,包括蒽醌家族的那些比如紫2;以及橙色染料色淀,包括橙4,5,10,11等。適宜的d&c和fd&c染料色淀定義于21c.f.r.§82.51。

在某些實施方式中,任選表面處理著色劑,例如使得著色劑更疏水或更可分散于媒介物中。在一種實施方式中,將著色劑表面例如共價或離子地結(jié)合至有機分子或硅基分子或吸附在其上,或者用物質(zhì)層將著色劑物理包覆。在某些實施方式中,通過任何適宜的偶聯(lián)劑,連接體基團或官能團(例如硅烷,酯,醚等)將表面處理化合物連接至著色劑。在某些實施方式中,化合物包括疏水部分,其選自例如烷基,芳基,烯丙基,乙烯基,烷基-芳基,芳基-烷基,有機硅,二-有機硅,二甲硅油,甲基硅油,聚氨酯,有機硅-聚氨酯,及其氟-或全氟-衍生物。其它疏水調(diào)節(jié)劑包括月桂?;嚢彼?,異丙基鈦三異硬脂酸酯(itt),itt和二甲硅油(itt/二甲硅油)交聯(lián)聚合物,itt和氨基酸,itt/三乙氧基辛酰硅烷交聯(lián)聚合物,蠟(例如巴西棕櫚),脂肪酸(例如硬脂酸鹽/酯),hdi/三羥甲基已基內(nèi)酯交聯(lián)聚合物,peg-8甲基醚三乙氧基硅烷,蘆薈酯,霍霍巴酯,卵磷脂,全氟醇磷酸酯,和肉豆蔻酸鎂(mm),僅舉數(shù)例。

在某些實施方式中,顏料組分包括烷基硅烷表面處理的著色劑,包括氧化鋁基底(例如片狀)和通過烷基硅烷表面處理結(jié)合至氧化鋁基底的顏料,染料或色淀。在某些實施方式中,烷基硅烷是辛基硅烷和通過用三乙氧基辛?;柰樘幚矶纬伞K鲋珓┑姆窍拗菩詫嵗ǖ幌抻谘趸X/二氧化鈦/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetmatlas白as),氧化鋁/d&c紅鋁色淀ctd/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetm紅玫瑰as),氧化鋁/d&c紅鋁色淀ctd/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetmsonoma紅as),氧化鋁/黑氧化鐵ctd/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetmsonoma黑as),氧化鋁/d&c紅#6鋁色淀ctd/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetm火紅as),氧化鋁/黃色氧化鐵ctd/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetmsonoma黃as),氧化鋁/d&c藍#1鋁色淀ctd/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetmastral藍as),氧化鋁/胭脂紅ctd/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetmcamparias),氧化鋁/黃#5ctd/三乙氧基辛酰硅烷1%(covaluminetmsunburstas),氧化鋁/三乙氧基辛酰硅烷1%,及其組合,其各自可獲自sensienttmcosmetictechnologieslcw。

在某些實施方式中,干涉或珠光顏料包括在組合物中。干涉或珠光顏料一般形成自用約50至300nmtio2,fe2o3或cr2o3等的膜壓層的云母。這些包括白色真珠質(zhì)材料,比如用氧化鈦覆蓋或用氯氧化鉍覆蓋的云母;和著色的真珠質(zhì)材料,比如含氧化鐵的鈦云母、含鐵藍或氧化鉻的鈦云母、含前述類型有機顏料的鈦云母。在某些實施方式中,干涉或珠光顏料以小于1.0wt%的量共同使用。在某些實施方式中,珠光組分具有基于氯氧化鉍的珠光成分或反射珠。據(jù)信氯氧化鉍與化合物比如氧化鈦相比更匹配皮膚的天然珠光。然而,可以使用其它珠光成分。在某些實施方式中,珠光組分是chroma-lite,其是用硬脂酸鈣將著色顏料與bi-lite20(氯氧化鉍和云母)結(jié)合的組合。

在某些實施方式中,組合物包括化妝用可接受的媒介物。在某些實施方式中,媒介物包括液體,包括單相、雙相系統(tǒng),或乳液。乳液包括水包油,水包有機硅,油包水,有機硅包水,等。在配制為乳液的情況下,一般包括乳化劑。化妝用可接受的媒介物的實例包括揮發(fā)性有機硅(例如環(huán)五硅氧烷),烴,酯油,低級醇(例如乙醇,異丙醇等)和水。

在某些實施方式中,組合物包括軟化劑。軟化劑的實例包括但不限于,酯油(例如,ra(cooh)1-2形式酸與rb(oh)1-3形式醇的醚化產(chǎn)品,其中ra和rb各自獨立地是線性、支化或環(huán)狀烴基團,任選含有不飽和的鍵,和具有1至30個碳原子、優(yōu)選2至30個碳原子和更優(yōu)選3至30個碳原子,任選用一個或多個官能包括羥基,氧雜,氧代等取代。在某些實施方式中,ra和rb中至少一個包括至少一個脂族鏈。上文定義的酯包括但不限于單酸與單醇的酯,單酸與二元醇和三元醇的酯,二酸與單醇的酯,和三酸與單醇的酯。其它軟化劑包括二甲硅油。在某些實施方式中,也包括保濕劑比如甘油和其它c1-10多元醇或二元醇。

在某些實施方式中,組合物包括填料,其量為約1%至約20%(例如約1%至約10%)的最終組合物重量。填料的實例包括但不限于二氧化硅,pmma,尼龍,氧化鋁,硫酸鋇,或一般用于所述組合物的任何其它填料。

在某些實施方式中,組合物包括成膜劑。聚合物成膜劑的實例包括纖維素物質(zhì),聚烯烴,乙烯類聚合物,聚丙烯酸類,聚氨酯,有機硅,有機硅丙烯酸類,聚酰胺,聚酯,氟聚合物,聚醚,聚乙酸鹽/酯,聚碳酸酯,聚酰亞胺,橡膠,環(huán)氧化物,甲醛樹脂,和前述中任一種的均聚物和共聚物。

在某些實施方式中,組合物包括油。用于油相的油(例如在乳液中)的適宜的非限制性實例包括天然和合成油,包括動物油,植物油和石油;脂肪酸甘油三酯;脂肪酸酯比如棕櫚酸辛酯,肉豆蔻酸異丙酯和棕櫚酸異丙酯;醚比如二辛基醚;脂肪醇比如鯨蠟醇,硬脂醇和山萮醇;固醇;烴比如異辛烷,異十二烷,異十六烷,癸烷,十二烷,十四烷,十三烷,c8-20異鏈烷烴,礦物油,凡士林,異二十烷和聚異丁烯;c10-30膽固醇/羊毛甾醇酯;羊毛脂;等。代表性的烴包括烷烴,其可獲自exxon的isopars商標和permethyl公司。此外,permethyl公司制備的具有商品名permethyl99atm的c8-20烷烴比如c12異鏈烷烴(異十二烷)也預(yù)期是適宜的。各種可商購的c16異鏈烷烴,比如異十六烷(商品名)也是適宜的。在某些實施方式中,硅油比如二甲硅油,環(huán)狀有機硅和聚硅氧烷還可以包括在油相當(dāng)中。在一種實施方式中,硅油以小于約5%油相重量的量存在。

在某些實施方式中,組合物包括增稠劑。懸浮和增稠劑的實例包括硅膠,樹膠,粘土,蒸氣沉積二氧化硅,脂肪酸皂和各種烴凝膠,以及在摻入配制劑中保留在角質(zhì)組織表面的其它成分,如通過援引并入文本的internationalcosmeticdictionaryandhandbook(12thed.)的公開。在某些實施方式中,組合物包括稠化劑比如膠凝劑。稠化劑的實例包括膨潤土(bentone),甘油三酯,硬脂酸鋁,c18-c36酸二醇酯,三山萮酸甘油酯,單硬脂酸甘油酯,藻酸鹽/酯,卡波姆,纖維素,樹膠,角叉菜膠,淀粉或硅酸鹽。

在某些實施方式中,組合物包括蠟。蠟的實例包括但不限于線性聚乙烯,微晶石油蠟,巴西棕櫚蠟,褐煤蠟,歐里庫里蠟,稻糠蠟,蓖麻蠟,研缽蠟,硬脂酮,阿克蠟,蠟果揚梅蠟,蓖麻蠟,日本蠟,地蠟,蜂蠟,小燭樹蠟,凡士林,地蠟,可可油,霧冰草油脂,茅草蠟,蟲膠蠟,c18-c36脂肪酸的乙二醇二酯或三酯,棕櫚酸鯨蠟酯,石蠟,硬牛油,羊毛脂,羊毛脂醇,鯨蠟醇,甘油單硬脂酸酯,甘蔗蠟,霍霍巴蠟,硬脂醇,有機硅蠟,及其組合。

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是,可以使用任何其它化妝用可接受的成分即cftacosmeticingredientdictionary,3rded.中包括的那些。

化合物(i-1),(i-2),(ii-1)和(ii-2)的合成

本公開的新化合物能夠以有機合成領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種方式制備。本公開化合物能夠用下文描述的方法,以及合成有機化學(xué)領(lǐng)域已知的合成方法或其本領(lǐng)域技術(shù)人員認識到的變化來合成。

本公開化合物能夠用下述一般方法和程序制備自容易獲得的原料。應(yīng)認識到,在提供典型的或優(yōu)選的過程條件(也即反應(yīng)溫度,時間,反應(yīng)物摩爾比,溶劑,壓力等)的情況下;還能夠使用其它過程條件,除非另有說明。最佳反應(yīng)條件可以隨所用具體反應(yīng)物或溶劑變化,但是所述條件能夠通過本領(lǐng)域技術(shù)人員按慣例優(yōu)化程序確定。

本文描述的過程能夠根據(jù)本領(lǐng)域已知的任何適宜方法監(jiān)測。例如,產(chǎn)品形成能夠通過光譜手段監(jiān)測,比如核磁共振譜(例如1h或13c),紅外光譜,分光光度法(例如uv-可視),或質(zhì)譜,或通過色譜法監(jiān)測,比如高效液相色譜法(hplc)或薄層色譜法。

化合物的制備能夠牽涉各種化學(xué)基團的保護和脫保護。對保護和脫保護的需要,和適當(dāng)保護基團的選擇能夠通過本領(lǐng)域技術(shù)人員容易確定。保護基團的化學(xué)知識能夠參見例如通過援引將其全部并入本文的greene,etal.,protectivegroupsinorganicsynthesis,4th.ed.,wiley&sons,2006。

本文描述的過程反應(yīng)能夠在適宜溶劑中進行,所述溶劑能夠由有機合成領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地選擇。在反應(yīng)進行的溫度即溶劑冷凍溫度至溶劑沸騰溫度的范圍的溫度,適宜的溶劑能夠基本上不與原料(反應(yīng)物),中間體或產(chǎn)物反應(yīng)。給定的反應(yīng)能夠在一種溶劑或多種溶劑的混合物中進行。取決于特別的反應(yīng)步驟,能夠?qū)μ貏e的反應(yīng)步驟選擇適宜的溶劑。

化合物的外消旋混合物拆分能夠通過本領(lǐng)域已知的許多方法中的任一種進行。實例方法包括用光學(xué)活性的成鹽有機酸"手性拆分酸"分級重結(jié)晶。用于分級重結(jié)晶方法的適宜的拆分劑是例如光學(xué)活性酸,比如d和l形式的酒石酸,二乙酰基酒石酸,二苯甲?;幔馓宜?,蘋果酸,乳酸或各種光學(xué)活性的樟腦磺酸。外消旋混合物拆分還能夠通過在填充光學(xué)活性拆分劑(例如二硝基苯甲?;交拾彼?的柱上洗脫而進行。適宜的洗脫溶劑組合物能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定。

本公開化合物能夠例如用下文描述的反應(yīng)途徑和技術(shù)制備。

通常,式(i-1),(i-2),(ii-1)或(ii-2)化合物合成如下:將糖類,多糖,氨基酸,聚氨基酸等上的反應(yīng)性基團(例如羥基,羧酸,胺等)與脂肪酸衍生物(例如脂肪酸,脂肪酰氯,活化的脂肪酸)反應(yīng)以形成共價鍵合至烷基鏈的糖,多糖,氨基酸或聚氨基酸。然后將產(chǎn)物上的反應(yīng)性基團與丙烯酸衍生物(例如丙烯酸,甲基丙烯酸,取代的丙烯酸,丙烯酰氯,甲基丙烯酰氯,取代的丙烯酰氯等)反應(yīng)以形成具有可交聯(lián)的乙烯基的式(i-1),(i-2),(ii-1),(ii-2)化合物。在某些實施方式中,糖,多糖,氨基酸,聚氨基酸等與丙烯酸衍生物的反應(yīng)在與脂肪酸衍生物反應(yīng)之前或與之同時發(fā)生?;衔锖铣傻膶嵤├趫D4,圖7,圖8和下文實施例1和2中舉例說明。

在某些實施方式中,糖,多糖,氨基酸,聚氨基酸等與脂肪酸衍生物和/或丙烯酸衍生物的反應(yīng)是被催化的(例如被酸比如甲苯磺酸;或堿比如三乙胺催化;或者另外催化)。在某些實施方式中,丙烯酸衍生物和/或脂肪酸衍生物是活化的,例如形成n-羥基琥珀酰亞胺酯(例如丙烯酸n-羥基琥珀酰亞胺酯,取代的丙烯酸n-羥基琥珀酰亞胺酯或脂肪酸n-羥基琥珀酰亞胺酯)。在某些實施方式中,在糖衍生物,多糖衍生物,氨基酸衍生物與丙烯酸衍生物和/或脂肪酸衍生物之間的反應(yīng)由偶聯(lián)劑(例如碳二亞胺)介導(dǎo)。

通過在自由基引發(fā)劑存在下暴露于紫外光,式(i-1)和(i-2)化合物交聯(lián)以提供式(i),(i-a),(i-b),(i-c)或(i-d)聚合物;而式(ii-1)和(ii-2)化合物交聯(lián)以提供式(ii)聚合物,如上文所討論。在某些實施方式中,在式(i-1)和(i-2)化合物或者式(ii-1)和(ii-2)化合物分別在自由基引發(fā)劑存在下暴露于紫外光的情況下形成式(i-e)或(ii-a)化合物。

聚集體的組裝

在某些實施方式中,多糖聚集體形成如下:在油和水溶液中形成平衡膠束或者在油-水乳液中形成膠體。

反膠束形成和分子交聯(lián)形成膠束示于圖3,其中在油-水界面52的兩親物50自組裝為反膠束54。在暴露于光之后,交聯(lián)反膠束的核心以形成永久反膠束56,然后將其脫水以形成無水聚集體58,其能被聲學(xué)活化以吸收水。

在吸水之前,在某些實施方式中,聚集體具有5nm或更大(例如6nm或更大,7nm或更大,或8nm或更大)和/或10nm或更小(例如8nm或更小,7nm或更小,或6nm或更小)的初始直徑。在吸水之后,在某些實施方式中,聚集體具有12nm或更大(例如,15nm或更大,或17nm或更大)和/或20nm或更小(例如,17nm或更小,或15nm或更小)的最終直徑。在某些實施方式中,在聚集體在體外的情況下,聚集體直徑用動態(tài)光散射測量。在某些實施方式中,在聚集體在體內(nèi)的情況下,聚集體直徑用微觀組織學(xué)測量。

使用方法

在某些實施方式中,為了水化皮膚部分,將包括可激活的聚集體的組合物施用至皮膚部分,并且聚集體吸收進入皮膚部分的表皮層,提供吸收的聚集體。然后施加足以允許核心從表皮吸水的聲學(xué)能量,使得表皮層中的吸收的聚集體的核心膨脹,提供膨脹的吸收的聚集體。在某些實施方式中,聲學(xué)能量是1千赫(khz)至100兆赫(mhz)(例如1khz至60mhz)。

在某些實施方式中,吸收的聚集體的核心在表皮層中膨脹包括施加聲學(xué)刺激,所述聲學(xué)刺激具有特點和其持續(xù)時間足以允許表皮中的鄰近水分子滲透通過吸收的聚集體的殼并且進入核心。在某些實施方式中,表皮層中的吸收的聚集體的殼滲透性通過施加具有特點和持續(xù)時間的聲學(xué)刺激來改變。在某些實施方式中,吸收的聚集體的核心在表皮層中膨脹包括在所施加的聲學(xué)刺激存在下螯合鄰近的水分子(例如進入吸收的聚集體的核心)。

在某些實施方式中,聲學(xué)刺激施用至皮膚部分的持續(xù)時間是1秒或更多(例如5秒或更多,10秒或更多,30秒或更多,1分鐘或更多,5分鐘或更多,10分鐘或更多,或20分鐘或更多)和/或30分鐘或更少(例如20分鐘或更少,10分鐘或更少,5分鐘或更少,1分鐘或更少,30秒或更少,10秒或更少,或5秒或更少)。

在某些實施方式中,本文公開的化妝品組合物被施用至一個或多個皮膚表面和/或一個或多個哺乳動物角質(zhì)組織表面,作為使用者每日慣例或方案的一部分。在某些實施方式中,組合物按"需要"使用。在某些實例中,將有效量的化妝品組合物施用至角質(zhì)組織或皮膚的靶標部分。

在某些實施方式中,方法包括步驟鑒定用化妝品組合物處理以改善皮膚條件的皮膚表面。在某些實施方式中,皮膚表面由使用者或第三方比如皮膚病學(xué)家、美容師或其它個體,或甚至由不同個體的組合來鑒定。鑒定可以例如通過視覺檢查需要處理的皮膚表面來完成。

在某些實施方式中,適于施用組合物的皮膚表面包括一般不被衣物覆蓋的那些比如面部皮膚表面,手和臂皮膚表面,腳和腿皮膚表面,以及頸和胸皮膚表面(例如低領(lǐng))。例如,經(jīng)鑒定用于施用的表面可以包括表面比如前額,口周,頦,眶周,鼻和/或頰皮膚表面。在又一實例中,將組合物施用至確認為需要用化妝品組合物處理的任意面部護膚表面和/或任意其它皮膚表面。

在某些實施方式中,方法包括將組合物施用至皮膚表面的步驟,其可以或可以不預(yù)先鑒定。對于施用組合物存在許多方案。在某些實施方式中,組合物按需要施用和/或至少1次/天,2次/天,或更頻繁的次數(shù)/天。在某些實施方式中,組合物在下述期間內(nèi)施用:例如約1周至約12周,約4周至約12周,和/或約4周至約8周,數(shù)月(即3-12個月)或數(shù)年。在某些實施方式中,在每日施用兩次的情況下,第一和第二次施用分開至少1至約12小時。例如,化妝品組合物在早晨和/或在傍晚入睡前施用。

提供下述實施例以說明而非限制本公開。

實施例

永久反膠束通過共價交聯(lián)反膠束的核心來合成。特別地,用光反應(yīng)性乙烯基將兩親分子在其親水頭基上官能化,組裝為反膠束,然后交聯(lián)。通常,合成步驟程序包括(1)選擇或合成大頭基兩親物質(zhì),(2)用光不穩(wěn)定的部分官能化,(3)在非極性相中從分子形成反膠束,和(4)暴露于紫外光以誘導(dǎo)交聯(lián)。

實施例1.具有交聯(lián)糖核的永久反膠束

參照圖4,將脫水山梨糖醇單硬脂酸酯[1]選為兩親物,將其用丙烯酸[2b]或甲基丙烯酸[2a]酯化以分別形成光可交聯(lián)的分子[3b]或[3a],其能夠形成反膠束。

特別地,將脫水山梨糖醇單硬脂酸酯于4.457g(10.4mmol)加入20ml小瓶。向該小瓶加入小攪拌子,隨后是10.000g(116.2mmol)的(甲基)丙烯酸,0.050g的對甲苯磺酸和6.000g的氯化鈣(無水)。氯化鈣吸收反應(yīng)形成的水。密封小瓶,在油浴上加熱至110-120℃,持續(xù)3小時。在反應(yīng)進行期間,氯化鈣一起凝塊然后最終變?yōu)榉蹱?。在三小時之后,將(甲基)丙烯酸溶液傾至熱水中。蠟質(zhì)產(chǎn)品[3a]飄浮至水面上方。在冷卻至室溫的情況下,蠟質(zhì)產(chǎn)品固化。固體物質(zhì)用水洗滌,干燥。蠟質(zhì)物質(zhì)可溶于熱氯仿但在室溫下形成混濁溶液。1hnmr在氯仿中進行。該反應(yīng)產(chǎn)生4.532g(87%)產(chǎn)品[3a]。用丙烯酸[2a]進行相似反應(yīng),產(chǎn)生[3b]并獲得質(zhì)子nmr。

為了在非極性溶劑中形成[3b]反膠束,在氬氣氛下從氬入口將4.5g的丙烯酰基氧基-脫水山梨糖醇單硬脂酸酯加至500ml二甲苯。將二甲苯加熱至65℃以幫助溶解。溶液用設(shè)定為3000rpm的高速攪拌器攪動。讓溶液冷卻回到室溫,保持透明。在2ml去離子水中形成80mg蒽醌-2-磺酸鈉鹽的光引發(fā)劑溶液。在于17,000rpm用相同攪拌器攪動的同時,然后將該水光致敏劑溶液滴加至二甲苯。溶液從透明變?yōu)椴煌该鞯陌咨H缓髮⑷芤河?00nm燈輻射4小時。溶液變得溫?zé)?,將水蒸出溶液,用氬沖洗。溶液自不透明的白色變?yōu)橥该鳌⒄請D5,然后通過動態(tài)光散射(dls)表征分散液,平均聚集體尺寸經(jīng)測量是276nm,標準偏差38nm。

進行又一批次的該相同實驗,但在17,000rpm步驟加入不同的溶液-亦即240mg蒽醌-2-磺酸鈉鹽在6ml去離子水和2ml甘油中的光引發(fā)劑溶液。然后將該水-甘油光致敏劑溶液滴加至二甲苯,總共2ml。在加入水-甘油溶液的情況下,二甲苯自透明變?yōu)椴煌该鞯陌咨?。二甲苯相然后?00nm燈輻射4小時。溶液變得溫?zé)?,將水蒸出溶液,用氬沖洗。溶液自不透明的白色變?yōu)橥该鳌⒄請D6,動態(tài)光散射揭示于80nm(標準偏差13nm)以及350nm(標準偏差72nm)的雙模聚集體尺度分布。

實施例2.具有交聯(lián)氨基酸核的永久反膠束

用葡萄糖胺肽部分作為親水頭基來合成官能化的反膠束-其中酰氯胺反應(yīng)附著親水尾部而丙烯酸酯提供光不穩(wěn)定的交聯(lián)劑。

參照圖7,將n-甲基-d-葡萄糖胺[4]在室溫下分散至水和氫氧化鈉中。然后將癸酰氯[5]加入n-甲基-d-葡萄糖胺溶液,將兩者一起攪拌2小時。將氯化鈣加至溶液,這使得產(chǎn)品n-癸酰基-n-甲基-d-葡萄糖胺[6]分離?;衔颷6]用在氯化鈣上干燥的氯仿萃取,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去。將所得n-癸?;?n-甲基-d-葡萄糖胺[6]溶于甲基丙烯酸[2a](2.5g化合物至10ml甲基丙烯酸)。將氯化鈣加入溶液以吸收通過成酯形成的水。然后將甲基丙烯酸溶液加熱至110-120℃持續(xù)3小時。獲得質(zhì)子nmr并確認產(chǎn)品[7]。

參照圖8,進行相似反應(yīng),其中將32gn-甲基-d-葡萄糖胺[4]溶于含8克氫氧化鈉和5克碳酸鈉的100ml水。然后熔化25g硬脂酰氯[8],加入氯仿。將水和氯仿溶液均在冰上冷卻。然后將氯仿溶液緩慢加至水相。白色蠟質(zhì)沉淀[9]快速形成。將反應(yīng)攪拌2小時,隨后蠟質(zhì)沉淀用大量水洗滌。干燥固體,然后粉碎。細分顆粒進一步用水洗滌,干燥。獲得質(zhì)子nmr,確認產(chǎn)品[9]。

然后將干燥產(chǎn)品[9](5g)在干燥空氣下加至150ml無水氯仿。將系統(tǒng)加熱至70℃且稍混濁。向該溶液加入1.5g的三乙胺。在15分鐘期間內(nèi),向加熱的氯仿滴加1.25當(dāng)量(~1.1g)甲基丙烯酰氯[10a]或丙烯酰氯[10b]。在加入完成時系統(tǒng)基本變得透明。然后將氯仿加入~300ml水和振搖。然后將所得乳液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上以除去過量的有機物和溶劑。結(jié)果是水中的白色、無色沉淀。向水添加~10g飽和碳酸鈉水溶液,加熱至70-75℃。然后過濾所得系統(tǒng),用碳酸鈉溶液然后大量去離子水洗滌。將固體物質(zhì)[11a]或[11b]空氣干燥,然后真空干燥。獲得甲基丙烯酰基[11a]和丙烯?;鵞11b]產(chǎn)品的各自的質(zhì)子nmr,確認產(chǎn)品。

為了形成葡萄糖胺-硬脂酸酯兩親物的反膠束,將4.5g丙烯?;趸?n-甲基-n-硬脂酰-d-葡萄糖胺[11b]在氬氣氛下從氬入口加至500ml二甲苯。將二甲苯加熱至65℃以增進溶解。用高剪切攪拌器于3000rpm分散溶液。讓溶液冷卻回到室溫,保持透明。在2ml去離子水中形成80mg蒽醌-2-磺酸鈉鹽的光引發(fā)劑溶液。然后將該溶液滴加至二甲苯,同時于17,000rpm用高剪切攪拌器分散。溶液從透明變?yōu)椴煌该鞯陌咨H缓髮⑷芤河?00nm燈輻射4小時。溶液變得溫?zé)?,將水蒸出溶液,用氬沖洗。溶液自不透明的白色變?yōu)橥该鳌?/p>

對該分散液進行動態(tài)光散射,平均聚集體尺寸經(jīng)測量是76nm,標準偏差17nm。

進行相似批次的上述實驗,其中在17,000rpm混合步驟加入100mg4,4-偶氮二(4-氰基戊酸)的2ml去離子水(含50mg碳酸鈉)溶液。同樣,然后將水溶液在室溫下滴加至二甲苯。溶液從透明變?yōu)椴煌该鞯陌咨?。然后將溶液加熱?0℃,持續(xù)3小時45分鐘。溶液在此過程期間自不透明的白色變?yōu)橥该?。動態(tài)光散射顯示于78nm(標準偏差18nm)和339nm(標準偏差148nm)的雙模平均聚集體尺寸。

實施例3.多糖水凝膠基聚集體

聚集體用聲學(xué)敏感疏水層官能化的羥乙基纖維素(hec)合成。

許多天然油含有不飽和的c18鏈比如油酸,亞油酸或亞麻酸。脂肪酸比如棕櫚酸、肉豆蔻酸的飽和c14至c18鏈發(fā)生分子排列和堆疊,其又展示明顯的結(jié)晶特性和與不飽和脂肪酸相比較高的熔點。線性脂族的這種烴堆積能夠產(chǎn)生圍繞hec凝膠的穩(wěn)健的疏水殼。hec充當(dāng)親水核心而脂肪酸鏈形成圍繞核心的疏水和分子有序的殼。此處,如上述方案1中所示,hec的骨架和接枝部分覆蓋在羥基部分當(dāng)中充當(dāng)附著圍繞hec核心的疏水殼的反應(yīng)點。官能團比如羧酸或酰氯能夠反應(yīng)以附著疏水層。另選地,烷基異氰酸酯用來產(chǎn)生氨基甲酸乙酯連接,引起疏水修飾的hec膠體。

探索了許多烷基鏈長。圖9顯示烷基異氰酸酯與hec反應(yīng)的一般反應(yīng)方案,其中最終產(chǎn)生具有脂族鏈殼的聚集體。表1顯示烷基官能化的hec的溶解度結(jié)果,其是用各種烷基異氰酸酯和與hec的不同比率合成的。

表1.與hec的烷基異氰酸酯反應(yīng)總結(jié)。

對于硬脂基異氰酸酯-官能化的hec,致密c18層(用的c-c鍵長和109°的鍵角)的厚度據(jù)估計是2.5nm厚的層。從而,hec相經(jīng)計算具有~5nm厚的c18鏈構(gòu)成的疏水殼。

高比率十八烷基官能化的hec

將2l厚壁玻璃燒瓶用火焰干燥并用氬沖刷。向燒瓶添加dean-stark裝置,冷凝器和攪拌棒。向燒瓶加入284.0g的羥乙基纖維素(ashlandchemical,lot#20363)隨后550ml甲苯。將攪拌棒連接至馬達,系統(tǒng)在氬氣氛下攪拌。升高溫度直至產(chǎn)生強回流。將甲苯回流6小時,在此期間除去~46ml水。

然后將反應(yīng)冷卻至~80℃,通過注射器加入二丁基錫二月桂酸鹽(0.2g,0.3mmol,aldrichlot#mkbk0920v)、隨后100.0g的十八烷基異氰酸酯(工業(yè)級,338.4mmol,aldrichlot#mkbp2687v)。將系統(tǒng)加熱至90-95℃持續(xù)12小時、隨后105-110℃持續(xù)4小時。甲苯變得很粘稠。然后將系統(tǒng)冷卻至60℃,加至~500ml丙酮,混合,靜置30分鐘。傾析丙酮/甲苯,再加入1l丙酮,混合,靜置30分鐘。再加入1l丙酮,混合,然后真空過濾。固體用1l熱丙酮洗滌,然后干燥,產(chǎn)生320.0g產(chǎn)品。終產(chǎn)品由按重量計74%的羥乙基纖維素和26%的十八烷基部分組成并且不溶于水。通過質(zhì)子nmr確定,每1.5個葡萄糖部分存在平均1個十八烷基。

低比率十八烷基官能化的hec

進行相似反應(yīng),使用在60ml甲苯中的10.9gashlandheclot#j0106和1.7g十八烷基異氰酸酯。系統(tǒng)用氬流吹掃40分鐘,設(shè)置加熱套使系統(tǒng)產(chǎn)生回流。在回流3小時之后,除去大致0.25ml水。在回流6小時之后,除去~0.6ml水。讓燒瓶冷卻至室溫,用氬沖洗。

在如上文所描述的相同條件下,加入二丁基錫二月桂酸鹽,隨后逐滴加入1.7g的十八烷基異氰酸酯。攪拌反應(yīng)過夜,此后溶液一定程度上膠凝化。加入額外50ml甲苯,以降低溶液粘度,然后將其傾倒至玻璃釉料并用甲苯?jīng)_洗。然后用300ml丙酮沖洗產(chǎn)品。將剩余固體分散在丙酮中,再次傾倒至釉料,過濾,用100ml丙酮沖洗,然后干燥。產(chǎn)品的最終重量是12.1g。物料平衡指出1.2g十八烷基異氰酸酯與hec反應(yīng),而質(zhì)子nmr指出1個硬脂基每~12個葡萄糖單元的數(shù)量密度。

這種較低取代的變化產(chǎn)品最初是很疏水的,并且在水中混合時本身懸浮在不同的層中。為了觀察超聲誘導(dǎo)的水凝膠行為,將0.25g的該產(chǎn)品用1滴吐溫20分散在15ml水中。超聲產(chǎn)品15秒,隨后分離的懸浮液轉(zhuǎn)化為水膨脹的凝膠。

丁基官能化的hec

將250ml厚壁玻璃燒瓶用火焰干燥,用氬沖刷。向燒瓶添加dean-stark裝置,冷凝器和磁力攪拌子。向燒瓶加入10.4g的羥基乙基纖維素(ashlandchemical,lot#j0106)、隨后是13ml甲苯。然后將燒瓶置于熱板/攪拌器上的油浴中,在氬氣氛下攪拌。升高溫度直至產(chǎn)生強回流?;亓骷妆?小時,在此期間除去0.7ml水。

然后將系統(tǒng)冷卻至~80℃,通過注射器加入二丁基錫二月桂酸鹽(0.02g,0.03mmol,aldrichlot#mkbk0920v)、隨后是1.2g的丁基異氰酸酯(98%,12.1mmol,aldrichlot#shbb1574v)。將系統(tǒng)加熱至90-95℃持續(xù)12小時、隨后105-110℃持續(xù)4小時。甲苯變得很粘稠。然后將系統(tǒng)冷卻至60℃,加至40ml丙酮和50ml甲苯,混合。過濾hec,用熱丙酮洗滌,隨后干燥產(chǎn)生11.2g產(chǎn)品。通過質(zhì)子nmr測定,平均每4個葡萄糖部分存在1個丁基。

辛基官能化的hec

250ml厚壁玻璃燒瓶用火焰干燥,用氬沖刷。向燒瓶添加dean-stark裝置,冷凝器和磁力攪拌子。向燒瓶加入10.4g的羥乙基纖維素(ashlandchemical,lot#j0106)、隨后是135ml甲苯。然后將燒瓶置于熱板/攪拌器上的油浴中,在氬氣氛下攪拌。升高溫度直至產(chǎn)生強回流。將甲苯回流6小時,在此期間除去0.7ml水。

然后將反應(yīng)冷卻至~80℃,通過注射器加入二丁基錫二月桂酸鹽(0.02g,0.03mmol,aldrichlot#mkbk0920v)、隨后是1.2g的辛基異氰酸酯(98%,7.7mmol,aldrich)。將系統(tǒng)加熱至90-95℃持續(xù)12小時、隨后105-110℃持續(xù)4小時。甲苯變得很粘稠。然后將系統(tǒng)冷卻至60℃,加至40ml丙酮和50ml甲苯,混合。過濾產(chǎn)品,用熱丙酮洗滌,干燥產(chǎn)生11.2g的產(chǎn)品。通過質(zhì)子nmr測定,平均每6.6個葡萄糖部分存在1個辛基。

該產(chǎn)品不易溶于水中,并且最初是很疏水的。在懸浮液數(shù)天之后,聚集體開始吸水,其方式不類似普通hec凝膠形成。顆粒不完全溶解,而是變?yōu)榉稚⒌陌胪该鞯哪z狀相。

較低取代密度辛基-hec物質(zhì)以1:22比率合成,如質(zhì)子nmr所測。該物質(zhì)易溶于水中,其方式類似普通hec溶解行為。在每1個葡萄糖1個辛基的較高取代數(shù)密度的情況下,該物質(zhì)是不溶的并且不展示在水中的膨脹。

十二烷基官能化的hec

將250ml厚壁玻璃燒瓶用火焰干燥,用氬沖刷。向燒瓶添加dean-stark裝置,冷凝器和磁力攪拌子。向燒瓶加入11.4g的羥乙基纖維素(ashlandchemical,lot#j0106)、隨后是145ml甲苯。然后將燒瓶置于熱板/攪拌器上的油浴中,在氬氣氛下攪拌。升高溫度直至產(chǎn)生強回流。將甲苯回流6小時,在此期間除去0.7ml水。

然后將反應(yīng)冷卻至~80℃,通過注射器加入二丁基錫二月桂酸鹽(0.02g,0.03mmol,aldrichlot#mkbk0920v)、隨后是1.2g的十二烷基異氰酸酯(98%,7.7mmol,aldrich,lot#shbc3408v)。將系統(tǒng)加熱至90-95℃持續(xù)12小時、隨后105-110℃持續(xù)4小時。甲苯變得很粘稠。然后將系統(tǒng)冷卻至60℃,加至40ml丙酮和50ml甲苯,混合。過濾產(chǎn)品,用熱丙酮洗滌,干燥產(chǎn)生11.8g。平均每~10個葡萄糖部分存在1個十二烷基,如質(zhì)子nmr所測。還合成1:34和1:6的十二烷基官能化密度,如質(zhì)子nmr所測。

在水中,這三個變型在準平衡的情況下顯示不同程度的凝膠化/溶解行為,如圖10所示。參照圖10,左側(cè)小瓶含有具有1:6的十二烷基:葡萄糖比率的官能化hec并且是完全不溶的(聚集體懸浮于水中);中間小瓶含有具有1:10的十二烷基:葡萄糖比率的官能化hec并且展示膨脹行為從而提供半透明凝膠;而右側(cè)小瓶含有具有1:34比率的十二烷基:葡萄糖的官能化hec并且是完全可溶的。

交聯(lián)的丁基官能化的hec

探索官能化hec的額外變型,其中光/熱引發(fā)的可交聯(lián)甲基丙烯酸側(cè)掛基團用異氰酸酯化學(xué)部分取代。

將250ml厚壁玻璃燒瓶用火焰干燥,用氬沖刷。向燒瓶添加dean-stark裝置,冷凝器和磁力攪拌子。向燒瓶加入13.6g羥乙基纖維素(ashlandchemical,lot#j0106)、隨后是165ml甲苯。然后將燒瓶置于熱板/攪拌器上的油浴中,在氬氣氛下攪拌。升高溫度直至產(chǎn)生強回流。將甲苯回流6小時,在此期間除去0.7ml水。

然后將反應(yīng)冷卻至~80℃,通過注射器加入二丁基錫二月桂酸鹽(0.02g,0.03mmol,aldrichlot#mkbk0920v)、隨后是0.8g的十二烷基異氰酸酯(98%,5.1mmol,aldrich,lot#shbc3408v)和0.5g的2-異氰酸基乙基甲基丙烯酸酯(3.2mmoltciamerica,lot#v84ih-gp)。將系統(tǒng)加熱至90-95℃持續(xù)12小時、隨后105-110℃持續(xù)4小時。甲苯變得很粘稠。然后將系統(tǒng)冷卻至60℃,加至40ml丙酮和50ml甲苯,混合。過濾產(chǎn)品,用熱丙酮洗滌,隨后干燥產(chǎn)生11.8g。平均每~7葡萄糖部分存在1個丁基和1個甲基丙烯酸基團,如質(zhì)子nmr所測。

將0.5g量的該丙烯酸/丁基官能化的hec溶于15ml去離子水。向該溶液加入0.01g的4,4-偶氮二(4-氰基戊酸),使其溶解并且變?yōu)樯哉吵淼哪z。將溶液加熱至65-70℃,置于紫外光下。在10分鐘期間內(nèi),溶液體積顯著增加并且轉(zhuǎn)化為自支撐(free-standing)的交聯(lián)水凝膠。

雖然已說明和描述示例性實施方式,應(yīng)認識到能夠?qū)ζ溥M行各種變化而不背離本公開的主旨和范圍。

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