專利名稱：制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到適于制備中性金屬氧化物溶膠的制劑。
中性二氧化鈦溶膠及其制劑的制備方法，收載于EP0，261，560中。根據(jù)該說明書，酸性二氧化鈦溶膠用陰離子交換樹脂處理進行中和，在該過程中，被中和的溶膠具有膠凝傾向，猛熱攪拌溶膠數(shù)小時，可抑制膠凝。防止膠凝的另一種方法是用陰離子交換劑處理前或處理后，往溶膠中加水溶性有機化合物，單體或聚合的多元醇，如，甘油，乙二醇或聚乙烯醇，這些物質(zhì)在EP0，261，560的該方法中被特別提出。
中性金屬氧化物溶膠在工業(yè)中可用于許多方面。例如，中性金屬氧化物溶膠可與聚合物混合或用做某些催化劑的粘合劑。鑒于其良好的皮膚耐受性，及其在紫外范圍的高吸收性，中性二氧化鈦溶膠被用于護膚品中，特別是防曬護膚品。
但是，至今所述的中性金屬氧化物溶膠的特點是其貯存穩(wěn)定性常不能滿足各項要求。至今所述的金屬氧化物溶膠的相對濃度較低，常不超過10-25%(重量)。例如，在EP0，261，560中，加熱稀的中性二氧化鈦溶膠，可得到最大濃度約為25%的二氧化鈦溶膠。在許多應(yīng)用中，例如，制備護膚品，需要更高濃度的溶膠。
本發(fā)明的一個方面是提供中性金屬氧化物溶膠，其所具有的常規(guī)金屬氧化物溶膠的缺點已降到較低水平。同時，該制劑能使用戶自己根據(jù)所需濃度在任何時間以簡便的方法制備金屬氧化物溶膠。本發(fā)明的其它方面可通過下面的詳細敘述和通過實例說明。
根據(jù)本發(fā)明提供制劑和中性金屬氧化物溶膠，可以完成上述幾個方面的內(nèi)容。
本發(fā)明涉及到其適于制備中性金屬氧化物溶膠的制劑，其含有35-75%的一或多種金屬氧化物或金屬氧化物水合物和15-45%的一或多種羥基羧酸做穩(wěn)定劑。
本發(fā)明還涉及到制備這種制劑的方法，其特點在于其金屬氧化物溶膠，通過加一或多種羥基羧酸得到穩(wěn)定，調(diào)PH為6-8，并用冷凍干燥。
本發(fā)明還涉及到濃金屬氧化物溶膠，其可通過將上述制劑溶于水或水溶液中得到。本發(fā)明還涉及到該金屬氧化物溶膠在護膚制劑中的應(yīng)用。
適于制備中性金屬氧化物溶膠的本發(fā)明的制劑，含有35-75%(重量)，具體地40-70%(重量)，特別是50-60%(重量)的一或多種金屬氧化物或金屬氧化物水合物，其優(yōu)先由下列一組氧化物中選擇氧化鈦，氧化硅，氧化鉻，氧化錫，氧化銻，氧化鋅，氧化鈷，氧化鐵，氧化鋁，及氧化物水合物。含有二氧化鈦，氧化鈦水合物，氧化鐵和/或氧化鐵水合物的制劑為特別優(yōu)選。
本發(fā)明制劑的其它組分包括一或多種羥基羧酸或羥基羧酸衍生物做穩(wěn)定劑;枸椽酸和/或酒石酸或其衍生物特別適用于此。這些穩(wěn)定劑的重量百分含量為15-45%，具體為20-40%，特別是25-30%。
本發(fā)明的制劑還可含有其它組分，如，制備制劑過程中，經(jīng)中和形成的鹽，如NaCl，KCl，Na2SO4等，H2O或其它附加組分。
本發(fā)明制劑的其它組分的重量百分含量，優(yōu)選不太高，具體為不高于30%，特別優(yōu)選其它組分的重量百分含量不高于20%，特別是低于15%的制劑。
按目前已知的方法制備的金屬氧化物溶膠，可用于制備本發(fā)明的制劑。通過水解作用，例如加熱，和/或通過酸性膠解，和/或通過加堿或其它方法，可使無機金屬鹽水溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)。制備二氧化鈦溶膠和氧化鐵溶膠的優(yōu)選方法在實施例1和2中敘述;同樣還可制備氧化硅、氧化鉻，氧化錫，氧化銻、氧化鋅、氧化鈷、氧化鋁及其它金屬氧化物的溶膠。但是，實施例1和2中所述的方法僅做為實施例，并不限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明中所用的金屬氧化物溶膠中所含的溶膠顆粒的平均粒徑通常為5-200nm，通常為5-100nm。用蒸餾水或不至引起溶膠在過濾器中聚集的適宜的鹽溶液洗滌溶膠，可使其純化，如JP63-48，358中所述。
隨后，將一種或數(shù)種羥基羧酸和/或羥基羧酸衍生物的混合物加到通常為酸性的金屬氧化物溶膠中，所加的羥基羧酸和/或羥基羧酸衍生物的重量比通常為0.2-1，優(yōu)選0.25-0.75特別是0.4-0.6。適宜的羥基羧酸衍生物為羥基羧酸的酰胺或鹽。優(yōu)選酒石酸，枸椽酸和/或其衍生物。
金屬氧化物溶膠和一種或多種羥基羧酸或其衍生物的混合物隨后被中和，這里的中和終點PH范圍為5.5-8.5，通常為6-8。為此，通常將堿，如NaOH或KOH，加到金屬氧化物溶膠和一或多種羥基羧酸的酸性混合物中。也可以將用于制備金屬氧化物溶膠的無機或有機金屬鹽的陰離子從混合物中除去，例如使用陰離子交換劑，來改變PH值。
也可將上述的兩個步驟即加一或多種羥基羧酸或其衍生物和中和的順序顛倒。但是，如果先進行中和，大多數(shù)情況下會發(fā)生金屬氧化物溶膠的聚集，這使隨后與羧酸和/或羧酸衍生物的反應(yīng)更困難，因此優(yōu)選前述的反應(yīng)步驟順序。
按此法得到的中性的且極穩(wěn)定的金屬氧化物溶膠，可用于制備本發(fā)明的制劑，也可使用其它方法。
在優(yōu)選的方法中，中性金屬氧化物溶膠進行冷凍干燥，該過程通常在1-10-3mbar進行，干燥時間通常為2-30小時。
在另一優(yōu)選方法中，中性金屬氧化物溶膠用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā)干燥，。該過程通常在5-100mbar進行，通常地在10-25mbar，溫度通常在35-85℃，通常在45-60℃;偏離上述優(yōu)選條件的情況也可出現(xiàn)。優(yōu)選蒸發(fā)進行到冷凝器中不再出現(xiàn)冷凝。
在另一優(yōu)選方法中，中性金屬氧化物溶膠經(jīng)噴霧干燥，可使用市售的噴霧干燥器。入口溫度通常為200-500℃，具體為200-350℃，出口溫度通常為50-300℃，具體為80-220℃。
噴壓通常為3-10bar。上述的操作條件僅為舉例，并不限制本發(fā)明。
本發(fā)明的制劑可非常穩(wěn)定地貯存于氣密性的和防水蒸汽的包袋中;對于光敏性制劑，如含有TiO2的制劑，應(yīng)使用閉光的包袋。
使用者將本發(fā)明的制劑與水或水溶液簡單混合，即可又得到金屬氧化物溶膠，通過加水量即可在很寬的范圍內(nèi)調(diào)整其濃度。除稀金屬氧化物溶膠外，還可得到含量高于30%或是高達40%(重量)的高濃度金屬氧化物溶膠。
本發(fā)明制劑在水中或水溶液中的完全和簡單溶解度令人吃驚，因為，象經(jīng)冷凍干燥二氧化鈦溶膠或已加了枸椽酸或酒石酸的酸性二氧化鈦溶膠所得的制劑僅是部分水溶性的。本發(fā)明的制劑具有比金屬氧化物溶膠低的遷移重量，且易于操作。將制劑溶于水中或水溶液中所得到的金屬氧化物溶膠具極高的貯存穩(wěn)定性，因此，用酒石酸和/或枸椽酸所穩(wěn)定的中性溶膠的使用期超過一年。冷凍干燥后，將制劑溶于水或水溶液中，使得金屬氧化物溶膠的性質(zhì)不變，例如，二氧化鈦溶膠的紫外消光不變。
將本發(fā)明的制劑溶解所得到的金屬氧化物溶膠可用于各種工業(yè)和護膚品應(yīng)用。特別優(yōu)選將本發(fā)明的含TiO2制劑溶解所制備的二氧化鈦溶膠，用于護膚品中。本發(fā)明的制劑可加到護膚制劑中，或是非護膚性組合物或配方中，通常是直接加入，而不需預(yù)先轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z。除了含有TiO2的制劑，含有氧化鐵的制劑也特別優(yōu)選用于護膚品中，因為氧化鐵的紫外消光約為二氧化鈦的1.5倍。
由本發(fā)明的制劑所得到的金屬氧化物溶膠滿足各種需要，比目前的金屬氧化物溶膠可更高程度地應(yīng)用于工業(yè)或護膚品中。因此，本發(fā)明的制劑和由此得到的金屬氧化物溶膠具有較高的經(jīng)濟價值。
下列實施例用于說明本發(fā)明，但并不限制之。
如上及下文中所用的百分含量為重量比，溫度為℃。
實施例1a)二氧化鈦溶膠的制備將1l的完全軟化水，在5℃加10%HCl調(diào)到PH＝1.5。將250ml TiCl4水溶液(每升含400g TiCl4)在3-7℃，猛烈攪拌下，以約2ml/分鐘的流量加入，同時加入離子交換劑(離子交換劑Ⅱ，E.Merck銷售產(chǎn)品，Darmstadt，Art.No.4766，羥基型)。使PH保持在1.5。隨后將混合物通過尼龍篩(篩眼大小約為80μm)除去離子交換劑。如果需要，濾液還可再做一次精細過濾，得到約3-3.5%的二氧化鈦溶膠，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā)，可得到10-15%的二氧化鈦溶膠(約30℃，壓力＜20mbar)b)本發(fā)明的含TiO2制劑的制備將在上述a)方法中所制備的200g12.6%的二氧化鈦溶膠與含有12.6g枸椽酸的13ml水在PH＝1.5進行攪拌。
在該過程中形成白色漿狀物，在冰水浴冷卻下，加32%的NaOH溶液，調(diào)到PH＝6.7。加NaOH后，白色漿狀物變成液體，得到透明溶膠，在0.1mbar下冷凍干燥20小時。
實施例2a)氧化鐵溶膠的制備將101.6g FeCl3·6H2O溶于570ml軟化水中，在3-7℃，于3小時內(nèi)猛烈攪拌下，將1.4l離子交換劑(離子交換劑Ⅱ，E.Merck產(chǎn)品，Darmstadt，Article No.4766，羥基型)計量加到溶液中，離子交換劑加入后，PH為3.1。
混合物隨后經(jīng)尼龍篩(篩孔大小約為80μm)過濾，除去離子交換劑。得到含有約2.5-4.5%(重量)的Fe2O3的濾清，暗棕色氧化鐵溶膠。Cl離子含量為0.20%(重量)。利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行蒸發(fā)，可得到更高濃度的氧化鐵溶膠(條件同實施例1)。
b)本發(fā)明的含F(xiàn)e2O3制劑的制備將1.3g酒石酸于PH3，并在攪拌下加到上述a)方法中所得到的1.3%的氧化鐵溶膠中，加入時，PH降到約為2，溶膠變得混濁，粘度增加。隨后滴加32%的NaOH水溶液，調(diào)到PH6.7，所得的澄清溶膠在0.1mbar冷凍干燥，按該法制備的制劑為棕色粉末。
按類似方法進行，可用枸椽酸取代酒石酸。
實施例3按實施例1a)，b)中所述的方法，制備用枸椽酸穩(wěn)定的強度為10%的中性(PH＝6.7)TiO2溶膠，隨后將溶膠用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā)(10-25mbar和45-60℃)直到冷凝器中不再有冷凝發(fā)生。得到殘余水重量比約為10-20%的白色粉末。
實施例4按實施例1a)，b)中所述的方法，制備用枸椽酸(重量百分含量為4.65%)穩(wěn)定的強度為9.3%的中性(PH＝7)TiO2溶膠。
溶膠隨后經(jīng)噴霧干燥器于下列(平均)條件下噴霧干燥(可由MinorPlant改裝，NiroAtomizer)。
入口溫度出口溫度噴壓所得制劑的性質(zhì)tg(℃)ta(℃)(bar)2451054.4精細白色粉末含水量6.1%易溶于水2201004.4精細白色粉末含水量5.7%易溶于水2301104.4精細白色粉末含水量4.1%較易溶于水。
實施例5為制備防曬霜(水氣油)，將A相加熱至75℃，B相加熱至80℃。
%A硬脂酸甘油酯(和)PEG-100硬脂酸酯10.00礦物油25.00鯨蠟醇2.00羊毛脂2.00對羥苯甲酸丙酯0.05B 二氧化鈦制劑至5.00 TiO2甘油2.00山梨醇3.00對羥苯甲酸甲酯0.15軟化水至100.00B相在緩慢攪拌下加到A相，攪拌使混合物混勻并冷至室溫。如需要，霜劑可在45℃加香味劑。
實施例6為制備防曬霜(油包水)，將A相加熱至75℃，B相加熱至80℃。
%APEG-1甘油油硬脂酸酯(和)石蠟6.00礦物油14.50蜂蠟3.00辛酸/癸酸甘油三酯11.00二甲基硅油2.00生育酸乙酸酯0.50對羥苯甲酸丙酯0.05B 二氧化鈦制劑至5.00TiO2甘油2.00對羥苯甲酸甲酯0.15軟化水10.30將B相緩慢攪拌下加至A相，攪拌使混合物混勻，并冷至室溫。如需要，霜劑可在45℃加香味劑。
防曬霜粘度在24℃時為38000mpas(Brook-fieldRVT，SP.C，10rpm)。
權(quán)利要求
1.適于制備中性金屬氧化物溶膠的制劑，其含有重量為35-75%的一或多種金屬氧化物溶膠或金屬氧化物水合物和15-45%的一或多種羥基羧酸和/或羥基羧酸衍生物做穩(wěn)定劑。
2.權(quán)利要求1的制劑，其含有二氧化鈦和/或氧化鈦水合物和/或氧化鐵和/或氧化鐵水合物。
3.權(quán)利要求1或2的制劑，其含有酒石酸和/或枸椽酸做穩(wěn)定劑。
4.權(quán)利要求1-3之一中的制劑的制備方法，其特點在于用一或多種羥基羧酸穩(wěn)定的，PH為6-8的金屬氧化物溶膠經(jīng)冷凍干燥，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā)，或進行噴霧干燥。
5.濃金屬氧化物溶膠，可將權(quán)利要求1-3之一中的制劑溶于水或水溶液中得到。
6.濃金屬氧化物溶膠的制備方法，其特點在于將權(quán)利要求1-3之一中的制劑溶于水或水溶液中。
7.含有權(quán)利要求5的金屬氧化物溶膠的護膚品配方。
全文摘要
本發(fā)明涉及到適于制備中性金屬氧化物溶膠的制劑，其含有重量為35—75％的一或多種金屬氧化物溶膠或金屬氧化物水合物，和15—45％的一或多種羥基羧酸和/或羥基羧酸衍生物做穩(wěn)定劑。
文檔編號A61K8/00GK1067911SQ9210459
公開日1993年1月13日 申請日期1992年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月14日
發(fā)明者K·奧斯特里德, W·赫科勒, H-D·布魯克諾, R·馬丁 申請人:默克專利股份有限公司