專利名稱：含有聚硅氧烷型和苯并咪唑型uv－b防曬劑的防曬組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于化妝品的光穩(wěn)定防曬組合物，所述組合物可保護(hù)人的皮膚免受波長為280-320nm(UV-B)的紫外線的傷害。
具體的，本發(fā)明涉及化妝品用防曬組合物，該組合物中含有親油的聚硅氧烷型UV-B防曬劑和親水的苯并咪唑型UV-B防曬劑。
在歐洲專利EP-0813857中描述了具有協(xié)同UV保護(hù)活性的組合物，該組合物含有水相、主油相、次油相、形成水包油型乳液的潤膚劑和另外的形成油包水型乳液的潤膚劑、親水的UV濾光劑例如二苯甲酮衍生物或親水的UV-B濾光劑例如苯并咪唑衍生物和親油的UV-A濾光劑如4-叔丁基-4′-甲氧基二苯甲酰甲烷(PARSOL 1789)或親油的UV-B濾光劑如2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯(UVINUL N-539)或WO93/04665中描述的有機(jī)硅氧烷濾光劑或WO94/06404中描述的苯并三唑型有機(jī)硅氧烷濾光劑，所述防曬組合物的特征是主油相和次油相是不相容的。
上述歐洲專利只是泛泛地提到了將具有濾光物質(zhì)組合使用具有協(xié)同的防紫外線作用，但對于有關(guān)選擇特殊的組合濾光劑以達(dá)到特殊的協(xié)同效果方面卻沒有給出任何建議。而且，WO93/04665或WO94/06404中描述的有機(jī)硅氧烷并不特指含有苯并丙二酸酯型生色團(tuán)殘基的有機(jī)硅氧烷。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含聚硅氧烷的防曬組合物提供了改善的協(xié)同防曬指數(shù)，所述聚硅氧烷含有作為親油的UV-B防曬劑的苯并丙二酸酯型生色團(tuán)殘基和親水的苯并咪唑型UV-B防曬劑。
尤其是本發(fā)明涉及化妝品用防曬組合物，該組合物包含在水相中的0.5-10wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸或其鹽，以及至少一個(gè)脂相，包括約1-30wt％的通式為Ia或Ib的線性或環(huán)狀聚硅氧烷化合物
其中X表示R或A；A表示式IIa，IIb或IIc的基團(tuán)；
R表示H、C1-6烷基或苯基；R1和R2分別獨(dú)立表示H、羥基、C1-6烷基或C1-6烷氧基；R3表示C1-6烷基；R4表示H或C1-6烷基；R5和R6分別表示H或C1-6烷基r的值為0-250；s的值為0-20；r+s的值至少是3；t的值為0-10；v的值為0-10；和v+t的值至少是3；n的值為1-6；
條件是s是0時(shí)，至少一個(gè)X是A。
本文中所用的術(shù)語“C1-6-烷基”指甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、異丁基、戊基和新戊基等基團(tuán)。術(shù)語“C1-6-烷氧基”指相應(yīng)的烷氧基團(tuán)。
殘基R優(yōu)選甲基。
殘基R1和R2優(yōu)選H、甲氧基或乙氧基，更優(yōu)選H，或R1和R2中的一個(gè)是H，另一個(gè)是甲基、甲氧基或乙氧基。
殘基R3優(yōu)選甲基或乙基，更優(yōu)選乙基。
優(yōu)選地，R4是H或甲基，R5和R6是H，n是1。
適宜的2-苯基苯并咪唑-磺酸的鹽是堿金屬鹽，如鈉鹽或鉀鹽、銨鹽、嗎啉鹽，伯、仲、叔胺鹽如單乙醇胺鹽、二乙醇胺鹽等。
含有式IIa和IIb的基團(tuán)A的聚硅氧烷化合物及其制備方法見EP 0538431B1。優(yōu)選其中的硅氧烷化合物。
含有式IIc的基團(tuán)A的聚硅氧烷化合物及其制備方法見EP 0358584B1。
在式Ia的線性聚硅氧烷化合物中，載有殘基A的生色團(tuán)可與聚硅氧烷的端基(X＝A)相連或呈統(tǒng)計(jì)分布。
其生色團(tuán)載有殘基A并呈統(tǒng)計(jì)分布的線性聚硅氧烷化合物是優(yōu)選的。所述優(yōu)選的聚硅氧烷化合物中至少有一個(gè)單元載有生色團(tuán)殘基(s＝1)，優(yōu)選的s值是約2-10，更優(yōu)選約為4的統(tǒng)計(jì)平均值。聚硅氧烷化合物中的其它硅氧烷單元中的r值約為5-150，更優(yōu)選統(tǒng)計(jì)平均值約是60。
聚硅氧烷化合物中，硅氧烷單元總數(shù)的20％或更少，優(yōu)選少于10％是載有與化妝品性能有關(guān)的生色團(tuán)殘基的單元，載有式IIa生色團(tuán)殘基A的聚硅氧烷化合物與那些式帶有IIb的生色團(tuán)殘基A的化合物的比例不是關(guān)鍵的。所述比例約為1∶1-19∶1，優(yōu)選約2∶1-9∶1，更優(yōu)選約4∶1。
聚硅氧烷化合物在化妝品用防曬組合物中的濃度優(yōu)選約為2-20wt％，更優(yōu)選約5wt％。
2-苯基苯并咪唑磺酸或其鹽的濃度優(yōu)選約0.5-5wt％，更優(yōu)選約1-2wt％。
2-苯基苯并咪唑磺酸或其鹽與上述定義的聚硅氧烷化合物的比例不是關(guān)鍵值。例如該比值是約1∶1-1∶20，優(yōu)選約1∶5。
因此，優(yōu)選的化妝品用防曬組合物的水相中包含0.5-5wt％的2-苯基苯并咪唑磺酸或其鹽，并且該防曬組合物還包含至少一個(gè)脂相，包括2-20wt％的式Ia線性聚硅氧烷化合物，其中X表示甲基；A表示式IIa或IIb的基團(tuán)；R表示甲基；R1和R2表示H、甲氧基或乙氧基，或R1和R2中的一個(gè)是H，另一個(gè)是甲基、甲氧基或乙氧基；R3表示甲基或乙基；R4表示H或甲基；R5和R6表示H；r是約5-150；s是約2-10；n值是1。
優(yōu)選的化妝品用防曬組合物在水相中包含約1-2wt％的2-苯基苯并咪唑磺酸或其鹽，以及至少一個(gè)脂相，包括約5wt％的式Ia線性聚硅氧烷化合物，其中X表示甲基；A表示式IIa或IIb基團(tuán)；R表示甲基；R1和R2表示H；R3表示乙基；R4表示H；R5和R6表示H；r的統(tǒng)計(jì)平均值約是4；s的統(tǒng)計(jì)平均值約是60；n的值為1。
式Ia或Ib的聚硅氧烷化合物中A是式IIa或IIb的殘基，這樣的聚硅氧烷化合物可用EP 0538431 B1中所述的方法制備，即將相應(yīng)的苯并丙二酸酯根據(jù)下列反應(yīng)路線甲硅烷基化得到
其中R1、R2和R3的定義如上所述。
4-(2-丙炔基氧)苯基亞甲基二乙酯的甲硅烷基化反應(yīng)可根據(jù)已知的步驟進(jìn)行，即將與氫原子鍵合的硅原子連接到含有脂族不飽和鍵的基團(tuán)上。該反應(yīng)以鉑族金屬或這類金屬的絡(luò)合物為催化劑?？墒褂玫拇呋瘎┑膶?shí)例是載在碳上的鉑、氯鉑酸、乙酰丙酮鉑、鉑化合物與不飽和化合物如烯烴和二乙烯二硅氧烷的絡(luò)合物、銠和鈀化合物的絡(luò)合物、無機(jī)基質(zhì)上的鉑化合物的絡(luò)合物。加成反應(yīng)可在低壓、大氣壓或升壓下進(jìn)行。盡管溶劑不是必須的，但在反應(yīng)混合物中可使用溶劑，例如甲苯和二甲苯。還優(yōu)選反應(yīng)在升高溫度下進(jìn)行，即約50℃-150℃。
新型防曬組合物的生產(chǎn)通常包括向防曬劑所用的化妝品基質(zhì)中，引入上述聚硅氧烷混合物和2-苯基-苯并咪唑磺酸或其鹽，并選擇性地還包括其它已知的UV-A和/或UV-B濾光劑。
適宜的UV-B濾光劑，即可吸收最大波長為290-320nm的物質(zhì)是下述有機(jī)化合物，其屬于范圍最寬的化合物-對-氨基苯甲酸衍生物如乙基-、丙基-、丁基-和異丁對-氨基苯甲酸酯等；-丙烯酸酯如2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸乙酯，2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯(octocrylene)等；-苯胺衍生物如苯胺甲基硫酸甲酯等；-鄰氨基苯甲酸衍生物如鄰氨基苯甲酸酯等；-二苯甲酮衍生物如二苯甲酮-3，二苯甲酮-4等。
-樟腦衍生物如甲基亞芐基樟腦(PARSOL 5000)，3-亞芐基樟腦，樟腦烷基芐基二甲基甲酯硫酸銨、聚丙烯酰胺甲基亞芐基樟腦、硫代亞芐基樟腦、磺甲基亞芐基樟腦、對苯二亞甲基(therephthalidene)二樟腦磺酸等；
-肉桂酸酯衍生物如甲氧基肉桂酸辛酯(PARSOL MCX)或甲氧基肉桂酸乙氧基乙酯等及與硅氧烷鍵合的肉桂酸衍生物。
-鎵酸如二鎵酰三油酸鹽等；-水楊酸酯衍生物如異丙基芐基水楊酸酯、苯基水楊酸酯、丁基水楊酸酯、辛基水楊酸酯(Neo Heliopan OS)、異辛基水楊酸酯或高基水楊酸酯(homosalate，Heliopan)等；-三唑衍生物如羥苯基苯并三唑、2-2′亞甲基-雙-(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-苯酚(TINOSORB M)等；-三嗪酮衍生物如辛基三嗪酮(Uvinul T-150)，二辛基丁酰胺三嗪酮(Uvasorb HEB)等。
-顏料如微粒狀TiO2、ZuO等。
術(shù)語“微粒狀”指大小約5-200nm，尤其是約15-100nm的粒子。TiO2粒子可以金屬氧化物包衣，金屬氧化物如鋁或鋯氧化物或以有機(jī)物包衣如多元醇、二甲基硅氧烷、硬脂酸鋁、烷基硅等。這種包衣在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的。
防曬劑還包含UV-A濾光劑如-二苯甲?；淄檠苌锶?-叔丁基-4′-甲氧基二苯甲酰基-甲烷等。
-歐洲專利公開EP 0693483 A1，EP 0704437 A2，EP 0704444 A1和EP0780382 A1中描述的三嗪化合物，例如2，2′-[6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4-二基]雙[5-[2-乙基己基)氧基]-；可購自Ciba Speciality Chemicals HoldingSwitzerland的TINOSORB S(商品名)。
本發(fā)明范圍內(nèi)的用于防曬劑組合物的化妝品基可以根據(jù)需要制成各種常規(guī)形式如乳膏、洗液、乳液、油膏、凝膠、溶液、噴霧、棒狀和奶液；見Sunscreens，Development，Evaluation and Regulatory Aspects，ed.N.Y.Lowe，N.A.Shaath，Marcel Dekker，Inc.New York and Basel，1990。
以下實(shí)例詳細(xì)解釋本發(fā)明。
實(shí)施例1丙二酸{(4-[2-丙炔基氧)苯基]亞甲基}二乙酯的制備方法(如EP 0538431B1所述)。
在約60℃的回流溫度、氮?dú)夥障?，在攪拌的懸浮體系中以2小時(shí)的時(shí)間滴入3-溴代丙炔(502.4g)，所述懸浮體系是在丙酮(2.96ml)中的4-羥基苯甲醛(425.8g)和K2CO3(807.6g)。反應(yīng)混合物加熱回流超過3小時(shí)。冷卻到室溫后，過濾混合物，除去多余的K2CO3，并用丙酮洗滌。濾液以飽和NaHCO3和NaCl溶液洗滌。用二乙醚抽提水相。合并的有機(jī)抽提液用Na2SO4干燥、過濾并濃縮到1L的體積。溶液放置在冰箱中過夜。過濾晶體，再以冷的二乙醚洗滌。濾液放置在冰箱中，取出結(jié)晶出來的較多晶體。重復(fù)此過程3次，得到1385g 4-(2-丙炔基氧)苯甲醛，收率為83％。將所得到的物質(zhì)以氣相色譜分析，得知其純度為99.9％。在約50℃，將所得到的混合物(449.2g)少量、多次加入到攪拌著的二乙基丙二酸酯(448.5g)、哌啶(23.84g)、甲苯(1400ml)和乙酸(59g)中。乙酸以相同的三等份分別在1，1.5和2小時(shí)加入。將反應(yīng)混合物加熱回流。4小時(shí)后將混合物冷卻到室溫，以NaHCO3和NaCl溶液洗滌，以NaSO4干燥，再經(jīng)過濾濃縮得到853.4g棕黑色油狀物。加入二乙醚(458ml)和正己烷(358ml)，將溶液放置在冰箱中過夜。過濾溶液，得到熔點(diǎn)為45.5-48℃的564.8g淺棕色晶體(67％收率)。在乙醇和正己烷中重結(jié)晶，得到543g淺棕色晶體的標(biāo)題化合物。用氣相色譜分析之，得知其純度是99.9％。
實(shí)施例2制備式Ia的有機(jī)硅氧烷化合物，其中R表示結(jié)晶，s是0，r是20，X是A，A表示式IIa和IIb的苯并丙二酸酯基，其中R1和R2是H，R3是乙基和R4、R5和R6是H，n是1，見EP 053431 B1。
5g{[4-(2-丙炔基氧)苯基]亞甲基}-二乙酯溶于20g甲苯中，在氮?dú)庀录訜岬郊s80℃。加入鉑-二乙烯基-四甲基-二硅氧烷絡(luò)合物，然后滴加13.2g、聚合度為20和10mpc(最大允許濃度)SiH基團(tuán)(3.62％SiH)的氫化硅氧烷(hydrosiloxane)，得到每摩爾氫化硅氧烷的SiH有10-4摩爾鉑。
加熱回流混合物，并保持直到用紅外光譜分析SiH全部消失。然后冷卻到室溫。蒸發(fā)掉甲苯，洗滌后得到16.5g淺棕色聚合物，其平均結(jié)構(gòu)為A--[(CH3)2SiO]20-A，其中A是式IIa1和IIb1的殘基
實(shí)施例3制備式Ia的有機(jī)硅氧烷化合物，其中R表示甲基，r是59，s是4，X是甲基，A表示式IIa和IIb的苯并丙二酸酯殘基，其中R1和R2是H，R3是乙基，R4、R5和R6是H，見EP 0709080 A1。
將13.28g{[4-(2-丙炔基氧)苯基]亞甲基}-二乙酯溶于75g甲苯中，在氮?dú)庀录訜岬郊s70℃。加入鉑-二乙烯基-四甲基-二硅氧烷絡(luò)合物，然后滴加44g、聚合度為65和6mpc SiH基團(tuán)(2.36％SiH)的氫化硅氧烷。得到每摩爾氫化硅氧烷的SiH有10-4摩爾鉑。加熱回流混合物，并保持直到用紅外光譜分析SiH全部消失。然后冷卻到室溫。蒸發(fā)掉甲苯，洗滌后得到52g棕色粘性聚合物，其平均結(jié)構(gòu)為(CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]59-[(CH3)ASiO]4-Si(CH3)3，其中A的結(jié)構(gòu)式為IIa1和IIb
具有殘基式IIa1化合物與具有殘基IIb1化合物的比值為4∶1。
實(shí)施例4適宜的化妝品用防曬組合物一種防曬O/W洗液，其含有5wt％實(shí)施例3的式Ia的聚硅氧烷和1wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸，可由下列成分制備部分％w/w 成分 CTFA名稱A2.5 Arlacel 60脫水山梨醇硬脂酸酯可購自ICI17.5 Witconol APM PPG-3十四烷基醚購自Witco1.0 硬脂醇硬脂醇5.0 聚硅氧烷5.0 硅油 聚二甲基硅氧烷200/100B1.0 PBSA 苯基苯并咪唑磺酸1.8 NaOH 氫氧化鈉2.5 Tween 60 失水山梨醇聚氧乙烯醚單油酸酯0.3 合成生物膠黃原膠購自Kelco UK61.4 水C2.0 Sepigel 305 聚丙烯酰胺 & C13-14購自Seppic異烷烴+月桂基聚氧乙烯醚-7CTFA化妝品、清潔用品和香料聯(lián)合會(huì)Part A加入并熔融在反應(yīng)器中。
Part B混合、中和并在加熱板上加熱到85℃.
Part C在50℃時(shí)加入。
實(shí)施例5測定防曬指數(shù)。
根據(jù)COLIPA協(xié)議法(歐洲化妝品、清潔用品和香料聯(lián)合會(huì)，防曬因素測試方法，1994粘10月)測定防曬指數(shù)。
所用的太陽模擬機(jī)SU2000的燈強(qiáng)度范圍為5.0-5.5mW/cm2。光輻射面積是6×1cm2；劑量遞升幅度25％。
使用實(shí)施例4中的化妝品基制成以下的濾光劑組合物，得到具有相同的分布特性的穩(wěn)定的防曬劑洗液。自然條件下，根據(jù)COLIPA協(xié)議法，使用劑量為2mg/cm2的防曬劑涂于人體50cm2的面積測試其SPF。
作為對照，測試下列防曬組合物包含實(shí)施例3的聚硅氧烷和另一個(gè)已知的親油的UV-B濾光劑(名稱是2-乙基己基-對-甲氧基-肉桂酸酯(OMC)，可以PARSOL MCX的商品名商購)的防曬組合物。
包含實(shí)施例3的聚硅氧烷化合物和另一種已知的親水的UV-B濾光劑(即對甲氧基肉桂酸的二乙醇胺鹽(MC-DEA)，以商品名PARSOL Hydro商購)的防曬組合物。
下表列出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。UV-濾光劑 自然條件下的SPF SPF期望值 協(xié)同作用(in vivo SPF)10wt％P34.72wt％PBSA 6.85wt％P3+1wt％PBSA 8.1 5.8 40％對比10wt％P34.72wt％OMC5.35wt％P3+1wt％OMC5.8 5.0 16％10wt％P34.72wt％MC-DEA 4.25wt％P3+1wt％MC-DEA 4.8 4.5 7％P3實(shí)施例3的聚硅氧烷。
PBSA2-苯基苯并咪唑-磺酸。
OMC2-乙基己基對甲氧基肉桂酸酯。
MC-DEA對甲氧基肉桂酸的二乙醇胺鹽.
自然條件下的SPF5名志愿者測試值的平均值。
SPF期望值10wt％ P3(4.7)在自然條件下的SPF值加上2wt％其它濾光劑相應(yīng)值在自然條件下的SPF值，再除以2，所得到的計(jì)算值。
協(xié)同作用自然條件下的SPF值與SPF期望值(計(jì)算值)的百分偏差。
本發(fā)明的PBSA與聚硅氧烷組合使用時(shí)，SPF值會(huì)有非成比例的上升。通常，濾光劑組合物的SPF值與單個(gè)濾光劑的計(jì)算值非常接近，因此在該組合物中可看到協(xié)同作用。
權(quán)利要求
1.化妝品用防曬組合物，其含有在水相中的0.5-10wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸或其鹽和至少一個(gè)脂相，包括約1-30wt％的式Ia或Ib的線性或環(huán)狀聚硅氧烷化合物
其中X表示R或A；A表示式IIa、IIb或IIc的基團(tuán)；
其中R表示H、C1-6烷基或苯基；R1和R2各自獨(dú)立地表示H、羥基、C1-6-烷基或C1-6-烷氧基；R3表示C1-6-烷基；R4表示H或C1-6-烷基；R5和R6各自獨(dú)立地表示H或C1-6-烷基；r的值為0-250；s的值為0-20；r+s的值至少是3；t的值為0-10；v的值為0-10；和v+t的值至少是3；n的值為1-6；條件是s是0時(shí)，至少一個(gè)X是A。
2.權(quán)利要求1的化妝品用防曬組合物，其中A是式IIa或IIb的殘基。
3.權(quán)利要求1或2的化妝品用防曬組合物，其中具有式IIa生色團(tuán)殘基的有機(jī)硅氧烷化合物與具有式IIb生色團(tuán)殘基的有機(jī)硅氧烷化合物的比是約1∶1-19∶1，優(yōu)選約2∶1-9∶1，更優(yōu)選約4∶1。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的化妝品用防曬組合物，其中R是甲基。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的化妝品用防曬組合物，其中R1和R2是H、甲氧基或乙氧基，或者R1和R2中的一個(gè)是H，另一個(gè)是甲基、甲氧基或乙氧基。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的化妝品用防曬組合物，其中R3是甲基或乙基。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的化妝品用防曬組合物，其中R4是H或甲基；R5和R6是H，n是1.
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的化妝品用防曬組合物，其含有在水相中的約0.5-5wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸或其鹽，和至少一個(gè)脂相，包括約2-20wt％的式Ia的線性聚硅氧烷化合物，其中X表示甲基；A表示式IIa或IIb的基團(tuán)；R表示甲基；R1和R2表示H、甲氧基或乙氧基，或者R1和R2中的一個(gè)是H，另一個(gè)是甲基、甲氧基或乙氧基；R3表示甲基或乙基；R4表示H或甲基；R5和R6表示H；r值約是5-150；s值約是2-10；n的值是1。
9.權(quán)利要求8的化妝品用防曬組合物，其含有在水相中的約1-2wt％的2-苯基苯并咪唑-磺酸或其鹽和至少一個(gè)脂相，包括約5wt％的式Ia線性聚硅氧烷化合物，其中R1和R2表示H；R3表示乙基；R4表示H；r是約為4的統(tǒng)計(jì)平均值；s是約為60的統(tǒng)計(jì)平均值。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的化妝品用防曬組合物，其中所述組合物另還含有常規(guī)的UV-A濾光劑和/或UV-B濾光劑。
11.權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的化妝品用防曬組合物在紫外線吸收劑中的應(yīng)用。
全文摘要
包含在水相中的0.5—10%重量2－苯基苯并咪唑－磺酸或其鹽和至少一脂相的化妝品防曬組合物,包括1—30%重量通式Ⅰa或Ⅰb的線性或環(huán)狀聚硅氧烷化合物,其中X表示R或A;A表示式Ⅱa、Ⅱb或Ⅱc基團(tuán);R表示氫、C
文檔編號(hào)A61K8/893GK1242190SQ9911046
公開日2000年1月26日 申請日期1999年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月16日
發(fā)明者漢斯·U·岡曾巴赫, 烏爾里克·休伯, 羅爾夫·施瓦曾巴赫 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司