Композиции, обладающие повышенным осаждением активного соединения для местного действия на поверхность

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к активной композиции для местного действия, содержащей активные соединения для местного действия в количестве от приблизительно 0,001 до приблизительно 5 мас.%, анионогенное поверхностно-активное вещество в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 мас.%., гидротроп в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 35 мас.%., растворимый в воде водородсодержащий растворитель в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 25 мас.%. и от 0 до приблизительно 5 мас.%. вторичного ПАВ и воду, а также к способу очистки поверхности и осаждения активного соединения для местного действия на указанную поверхность. Технический результат: быстро и эффективно осаждает активное соединение для местного действия с продуцированием эффективного остаточного действия. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 табл.

Реферат

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Настоящая заявка является частичным продолжением заявки на патент США рег.№ 09/578020, поданной 24 мая 2000 и принятой к рассмотрению, которая в свою очередь является продолжением заявки на патент США рег.№ 09/338654, поданной 23 июня 1999 и являющейся в настоящее время патентом США № 6107261.

Область, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям, а в частности, к композициям личной гигиены, имеющим повышенную способность к осаждению активных соединений для местного действия на поверхность, такую как кожа или волосы. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям, содержащим активное соединение для местного действия, первичное поверхностно-активное вещество, гидротроп, водородсодержащий растворитель, необязательное вторичное поверхностно-активное вещество и другие необязательные ингредиенты. Активными соединениями для местного действия являются антибактериальные агенты, солнцезащитные средства, витамины, лекарственные средства, душистые вещества, антиоксиданты, кондиционеры, умягчители и т.п. Обычно, активные соединения для местного действия не растворяются в воде, и из данных композиций активные соединения для местного действия осаждаются на поверхности более эффективно, чем в существующих коммерчески доступных композициях.

Предшествующий уровень техники

Желательно, чтобы многие продукты личной гигиены не только обладали своей основной функцией очищения кожи или волос потребителя, но также и обеспечивали осаждение активного соединения, имеющего предварительно определенное благоприятное действие. В течение нескольких десятилетий исследователи пытались решить парадоксальную проблему очищения кожи или других поверхностей, таких как волосы, одежда или твердые поверхности, с одновременным осаждением на их поверхность активного соединения для местного действия. Недавно опубликованные работы показали, что проблема одновременного очищения и осаждения активных ингредиентов местного действия пока еще остается нерешенной, см. патенты США № 5885948; 6080707 и 6080708.

Необходимость получения очищающих композиций, которые обеспечивали бы эффективное осаждение активных соединений для местного действия, приобретает особую актуальность, если принять во внимание обычно высокую стоимость активных соединений для местного действия и тот факт, что в существующих современных композициях значительная часть этих дорогостоящих соединений уходит в отходы. Кроме того, конкретные активные соединения для местного действия, такие как противомикробные агенты, могут обеспечивать быстродействующий и остаточный полезный эффект. Ценность быстродействующего противомикробного агента является очевидной, а остаточный полезный эффект противомикробных агентов обсуждается в WO 98/55095 и в патенте США № 6113933, которые вводятся в настоящее описание посредством ссылки.

Активные соединения для местного действия охватывают материалы широкого ряда, включая антибактериальные агенты, солнцезащитные средства, витамины, лекарственные средства, душистые вещества, антиоксиданты, кондиционеры, умягчители и другие ингредиенты для ухода за волосами и кожей. Многие из этих соединений являются относительно нерастворимыми в воде. Существующие в настоящее время композиции обычно действуют посредством солюбилизации активных соединений в поверхностно-активной системе. Другие системы основаны на дисперсии капелек эмульгируемого активного масла.

Солюбилизированное в поверхностно-активном веществе активное соединение не способно эффективно осаждаться, если только это активное соединение не имеет очень высокий уровень насыщения в данной композиции, или если это активное соединение не было химически и/или физически модифицировано в целях усиления его осаждения. Однако включение активного соединения с высоким уровнем насыщения в традиционные поверхностно-активные системы практически ограничено из-за их высокой стоимости и/или ограничительных запретов. Так, например, для получения насыщенной системы в композицию, содержащую 15% лаурилсульфата аммония, может потребоваться введение примерно 3% триклозана. Из-за высокой стоимости триклозана такая композиция будет слишком дорогостоящей. Физические/химические модификации активных соединения с возможным усилением осаждения могут оказаться нежелательными из-за дополнительного увеличения стоимости и без того дорогостоящего ингредиента и/или из-за необходимости получения дополнительного одобрения разрешительных органов и проведения дополнительных тестов, требуемых для данного модифицированного активного соединения.

Эмульсионные композиции типа дисперсий обычно действуют путем осаждения при разведении и обладают относительно хорошей способностью осаждать активные соединения. Однако использование композиций такого типа имеет ограничения. Так, например, типичными композициями являются загущенные дисперсии, и они не могут быть использованы в некоторых дозирующих устройствах (например, в насосе с автоматическим вспениванием). Кроме того, некоторые активные соединения, изготовленные в форме относительно крупных гидрофобных капель или растворенные в масле-носителе, могут быть биологически неприемлемыми для кожи, волос или других поверхностей.

Другими стратегиями усиления осаждения является добавление некоторых материалов, которые усиливают эффективность активных соединений путем "совместного осаждения", то есть использования "средства для улучшения осаждения", которое прилипает к коже или волосам и, как предполагается, усиливает осаждение активного ингредиента. Эта стратегия также имеет ограничения из-за снижения биологической доступности в результате контакта комплекса "активное соединение/средство для улучшения осаждения" с кожей или волосами, поскольку данное активное соединение может терять способность диффундировать в область своего действия и/или оно может неравномерно диспергироваться на обрабатываемой поверхности.

Не претендуя на какую-либо конкретную теорию, можно сказать, что композиция настоящего изобретения основана на двух принципах усиления осаждения активных соединений. Первый принцип заключается в использовании высокой термодинамической активности (то есть высокого процента насыщения) для повышения тенденции осаждения активного соединения на поверхностях. В работе Allawalla et al., J. Amer. Pharmaceut., Assn., XLII, pp.267-274 (1953) обсуждается важность такого фактора активности противомикробных агентов. Действительно, как проиллюстрировано в данной работе, термодинамическая активность также является важным фактором для усиления осаждения других активных соединений.

Второй принцип, который обеспечивает повышенное осаждение, заключается в неожиданном и уникальном свойстве композиций настоящего изобретения высвобождать активное соединение после разбавления. Хотя новые композиции, содержащие активное соединение, анионогенное поверхностно-активное вещество, гидротроп, водород-содержащий растворитель, необязательное вторичное поверхностно-активное вещество и другие необязательные ингредиенты, образуют прозрачные мобильные композиции со стабильными фазами, однако данные композиции становятся нестабильными при разбавлении водой и обеспечивают высокоэффективное осаждение активного соединения на поверхности. Такой характер поведения композиции резко контрастирует с обычными солюбилизированными активными системами, которые остаются, в основном, стабильными, после разбавления. Механизм осаждения данных композиций также отличается от механизма осаждения при разбавлении композиций, описанных в предшествующих работах, поскольку композиции настоящего изобретения не содержат капелек диспергируемого масла, которые обычно присутствуют в существующих эмульсионных системах.

Специалистами было исследовано много различных стратегий, направленных на усиление осаждения активных соединений для местного действия на кожу и волосы. Ниже приводится краткий обзор различных стратегий для решения проблемы очищения поверхности и осаждения активного соединения для местного действия на данную поверхность. Из этого обзора можно видеть, что композиции настоящего изобретения являются новыми и неочевидными даже с точки зрения предшествующих работ.

Композициями настоящего изобретения являются, но не ограничиваются ими, композиции для ухода за кожей, композиции для ухода за волосами, композиции для очистки твердых поверхностей и аналогичные композиции, используемые для очистки и/или обработки поверхности. Настоящее изобретение относится, главным образом, к антибактериальным композициям, но оно также относится к другим композициям, содержащим активное соединение для местного действия.

Что касается антибактериальных композиций личной гигиены, то такие композиции известны специалистам. Особенно ценными являются антибактериальные очищающие композиции, которые обычно используются для очищения кожи и для удаления бактерий и других микроорганизмов, присутствующих на коже, а в частности, на коже рук, плеч и лица потребителя.

В основном антибактериальные композиции используются, например, в промышленности, выпускающей средства личной гигиены, в пищевой промышленности, в мясообрабатывающей промышленности и в частном секторе, обслуживающем отдельных потребителей. Широкое использование антибактериальных композиций указывает на важное значение, которое имеет для потребителей борьба с микробами и другими популяциями микроорганизмов на коже. Однако очень важно, чтобы антибактериальные композиции обеспечивали значительное и достаточно быстрое снижение популяций микроорганизмов широкого спектра и чтобы при этом не возникало проблем, связанных с токсичностью и раздражением кожи.

В частности, антибактериальные очищающие композиции обычно содержат активный антибактериальный агент, поверхностно-активное вещество и различные другие ингредиенты, например красители, отдушки, регуляторы рН, загустители, кондиционеры для ухода за кожей и т.п. в водном носителе. В антибактериальных очищающих композициях используются антибактериальные агенты нескольких различных классов. Примерами антибактериальных агентов являются бисгуанидин (например, диглюконат хлоргексидина), дифениловые соединения, бензиловые спирты, тригалогенкарбанилиды, четвертичные аммониевые соединения, этоксилированные фенолы и феноловые соединения, такие как галоген-замещенные феноловые соединения, например РСМХ (т.е., п-хлор-м-ксиленол) и триклозан (т.е., 2,4,4'-трихлор-2'-гидроксидифениловый эфир). Имеющиеся в настоящее время противомикробные композиции, полученные на основе таких антибактериальных агентов, обладают широким спектром антибактериальной активности, от низкой до высокой, в зависимости от подвергаемого уничтожению микроорганизма и от конкретной антибактериальной композиции. Однако большинство коммерчески доступных антибактериальных композиций обладают низкой или умеренной антибактериальной активностью. Антибактериальную активность оценивают против широкого спектра микроорганизмов, включая грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы. Логарифм снижения или, альтернативно, процент снижения бактериальных популяций, достигаемый с использованием антибактериальных композиций, коррелирует с антибактериальной активностью. Наиболее предпочтительно, чтобы логарифм (log) снижения составлял 3-5, предпочтительно, 1-3, а наименее предпочтительно менее чем 1, где время контакта обычно составляет от 15 секунд до 5 минут. Таким образом, наиболее предпочтительная антибактериальная композиция, действующая против микроорганизмов широкого спектра за короткое время контакта, имеет логарифм (log) снижения числа бактерий в пределах от 3 до 5. В предшествующих работах проиллюстрированы попытки получения таких антибактериальных композиций, но в настоящее время они не дают желаемого для потребителя быстрого уничтожения микроорганизмов широкого ряда.

При этом следует отметить, что высокий уровень логарифмического снижения был достигнут при величинах рН 4 и 9, но такое логарифмическое снижение, по крайней мере частично, можно отнести за счет относительно высоких значений рН. Композиции, имеющие такие значения рН, могут вызывать раздражение кожи и других поверхностей, а поэтому они обычно не применяются. Трудно или почти невозможно достичь высокого уровня логарифмического снижения с использованием антибактериальной композиции, имеющей нейтральный рН в пределах от приблизительно 5 до приблизительно 8, а в частности, от приблизительно 6 до приблизительно 8.

Так, например, в WO98/01110 описаны композиции, содержащие триклозан, поверхностно-активные вещества, растворители, хелатообразующие агенты, загустители, буферирующие агенты и воду. В WO 98/01110 описано снижение раздражения кожи с использованием пониженного количества поверхностно-активного вещества.

В патенте США № 5635462, Fendler et al., описаны композиции, содержащие РСМХ и выбранные поверхностно-активные вещества. Описанные там композиции не содержат анионогенных и неионогенных поверхностно-активных веществ.

В WO 97/46218 и в WO 96/06152 описаны композиции, полученные на основе триклозана, органических кислот или солей, гидротропов и водородсодержащих растворителей.

В ЕР 0505935 описаны композиции, содержащие РСМХ в комбинации с неионогенными и анионогенными поверхностно-активными веществами, а в частности, с неионогенными поверхностно-активными веществами на основе блок-сополимеров.

В WO 95/32705 описана комбинация слабых поверхностно-активных веществ, которая может быть объединена с антибактериальными соединениями, такими как триклозан.

В WO 95/09605 описаны антибактериальные композиции, содержащие анионогенные поверхностно-активные вещества и алкилполигликозидные поверхностно-активные вещества.

В WO 98/55096 описаны антимикробные салфетки, имеющие пористую основу, пропитанную антимикробной композицией, содержащей активный антимикробный агент, анионогенное поверхностно-активное вещество, кислоту и воду, где указанная композиция имеет рН от приблизительно 3,0 до приблизительно 6,0.

В работе N.A. Allawala et al., J. Amer. Pharm. Assoc. Sci. Ed., Vol. XLII, no.5, pp.267-275 (1953) обсуждается антибактериальная активность антибактериальных агентов в комбинации с поверхностно-активными веществами.

В работе A.G. Mitchell, J. Pharm. Pharmacol., Vol. 16, pp.533-537 (1964) описаны композиции, содержащие РСМХ и неионогенное поверхностно-активное вещество, обладающее антибактериальной активностью. Композиции, описанные в публикации Mitchell, оказывают антибактериальное действие, по крайней мере, через 47 минут после начала контакта, а поэтому такие композиции не являются высокоэффективными.

В вышеуказанных источниках не указывается, за счет чего ингредиент в антибактериальной композиции обеспечивает уничтожение бактерий. Предшествующие композиции также не обеспечивают эффективное быстрое уничтожение бактерий широкого спектра при нейтральном рН, от приблизительно 5 до приблизительно 8, а в частности, от приблизительно 6 до приблизительно 8.

Получение эффективной антибактериальной композиции представляет определенные трудности из-за свойств антибактериальных агентов и воздействия поверхностно-активных веществ на антибактериальный агент. Так, например, некоторые активные антибактериальные агенты, такие как фенолы, имеют исключительно низкую растворимость в воде, например растворимость триклозана в воде составляет от приблизительно 5 до 100 м.д. (миллионных долей). Растворимость антибактериального агента увеличивается при добавлении поверхностно-активного вещества в композицию. Однако увеличение растворимости антимикробного агента, а значит, и количества антибактериального агента в данной композиции, необязательно приводит к увеличению антибактериальной эффективности.

Не претендуя на какую-либо конкретную теорию, можно высказать предположение, что добавление поверхностно-активного вещества приводит к увеличению растворимости антимикробного агента, но обычно также к снижению доступности антибактериального агента, поскольку поверхностно-активное вещество в воде образует мицеллы, концентрация которых превышает критическую концентрацию мицелл данного поверхностно-активного вещества. Критическая концентрация мицелл варьируется в зависимости от конкретного поверхностно-активного вещества. Образование мицелл является важным фактором, поскольку мицеллы имеют липофильную область, которая притягивает и солюбилизирует антибактериальный агент, а поэтому делает этот антибактериальный агент недоступным для незамедлительного контакта с бактериями и, тем самым, уничтожает бактерии за короткий промежуток времени (т.е, за одну минуту или менее).

Антибактериальный агент, солюбилизированный в мицеллах поверхностно-активного вещества, будет уничтожать бактерии, но за относительно длительные промежутки времени. Антибактериальный агент, если он присутствует в свободном состоянии в водном растворе и не включен в мицеллу поверхностно-активного вещества (то есть является активированным), притягивается к липофильной мембране бактерий и быстро осуществляет свою функцию. Если указанный антибактериальный агент включен в мицеллу поверхностно-активного вещества (то есть не является активированным), то доступность этого антибактериального агента замедляется и он не может осуществлять свою функцию за тот период времени, который практически требуется для очищения кожи.

Кроме того, антибактериальный агент, солюбилизированный в мицелле, легко смывается с кожи в процессе мытья и не осаждается на кожу, а значит, и не оказывает остаточного антибактериального эффекта. Напротив, этот антибактериальный агент смывается и уходит в отходы. Настоящее изобретение относится к усилению осаждения активных соединений для местного действия, а именно антибактериальных агентов.

Как обсуждалось ранее, в предшествующих работах, исследователи использовали различные стратегии, направленные на улучшение осаждения активного соединения для местного действия на поверхность. Одна из этих стратегий заключается в химической модификации активного соединения для местного действия, которая не дает практического решения проблемы, связанной с осаждением соединений. Другие исследователи учитывали природу обрабатываемой поверхности. Однако коммерчески доступная композиция должна быть пригодной для нанесения на различные поверхности.

Другие исследователи использовали водорастворимые катионные полимеры в качестве средств для улучшения осаждения активного соединения для местного действия. См. патенты США № 3489686; 3580853 и 3723325, где описано использование полиэтиленимина и продукта реакции полиэтиленимина этиленоксида или пропиленоксида, производных целлюлозы, замещенной четвертичным аммонием, и полимера, полученного на основе тетраэтиленпентамина и эпихлоргидрина. Другими патентами и заявками, относящимися к использованию средств для усиления осаждения активного соединения для местного действия, являются WO 99/66886; патенты США № 3726815; 3875071; 4894220; 6057275 и 6126954; WO 99/63965; WO 00/33807; WO 99/63953.

Другие исследователи направили свое внимание на осаждение путем разбавления активного соединения для местного действия. Этот механизм рассматривался как главный механизм осаждения для большинства коммерчески доступных шампуней-кондиционеров "два в одном". Осаждение путем разбавления предусматривает использование активного соединения для местного действия в композиции, которая сохраняет фазовую стабильность во время хранения и нанесения на волосы, но становится нестабильной и разделяется на фазы во время мытья. Дополнительное количество воды, добавляемое в композицию во время мытья, приводит к разделению фаз и к осаждению масляной фазы (которая содержит активное соединение для местного действия) на волосы. Примерами патентов и заявок, относящихся к осаждению путем разбавления, являются ЕР 0552024; WO 99/32079; WO 99/53889; патенты США № 5981465; 6051546 и 5928632; WO 01/01949; WO 99/26585; WO 99/13854; WO 99/62477; WO 00/43984 и WO 00/25739.

Другими стратегиями, используемыми для усиления осаждения активных соединений для местного действия, являются изменение количества и типа поверхностно-активного вещества в данной композиции, иммобилизация активного соединения для местного действия на полимерной матрице, использование отдельных композиций для очистки и ухода, использование пропитанных салфеток для нанесения активных соединений для местного действия и использование электростатических спреев или жидких кристаллов. Эти стратегии описаны в патентах США № 5409695 и 5814323; и в WO 00/64406; ЕР 0573229; WO 00/00170; WO 99/55303; WO 99/13861; WO 99/21532; WO 99/12519; WO 01/12138 и WO 01/13871.

Отсюда следует, что необходимость в получении композиции для местного действия, которая была бы высокоэффективной в течение короткого промежутка времени и обладала бы способностью к эффективному осаждению активного соединения для местного действия на поверхность с продуцированием остаточного полезного действия, остается актуальной. Настоящее изобретение относится к таким композициям, включая антибактериальные композиции и композиции для ухода за кожей и волосами.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение относится к активным композициям для местного действия, которые обеспечивают (а) быстрый и явный положительный эффект, обеспечиваемый активным соединением для местного действия, и (b) эффективное осаждение активного соединения для местного действия на поверхность с продуцированием остаточного полезного эффекта. В частности, настоящее изобретение относится к активным композициям для местного действия, содержащим активное соединение для местного действия, где указанное активное соединение для местного действия (а) присутствует в непрерывной водной фазе (в отличие от фазы, присутствующей в мицеллах) в количестве, составляющем, по крайней мере, 25% от насыщения и измеренном при комнатной температуре, (b) обеспечивает основной благоприятный эффект, например, значительное снижение числа грамположительных и грамотрицательных бактерий в течение одной минуты и (с) способствует эффективному осаждению активного соединения для местного действия на обрабатываемую поверхность с продуцированием остаточного полезного эффекта.

Поэтому в одном из аспектов, настоящее изобретение относится к активной композиции для местного действия, обладающей способностью к усиленному осаждению активного соединения для местного действия на поверхность во время проведения стадии очищения и/или промывки. Более конкретно, настоящее изобретение относится к активным композициям для местного действия, содержащим активное соединение для местного действия, первичное поверхностно-активное вещество, гидротроп, водородсодержащий растворитель, необязательное вторичное поверхностно-активное вещество, другие необязательные ингредиенты и воду.

В соответствии с этим в одном из аспектов настоящее изобретение относится к жидкой активной композиции для местного действия, содержащей:

(а) от приблизительно 0,001 до приблизительно 5 мас.% активного соединения для местного действия;

(b) от приблизительно 0,1 до приблизительно 15 мас.% анионогенного поверхностно-активного вещества;

(с) от приблизительно 0,5 до приблизительно 35 мас.% гидротропа;

(d) от приблизительно 0,5 до приблизительно 25 мас.% растворимого в воде водородсодержащего растворителя;

(е) от приблизительно 0 до приблизительно 5 мас.% вторичного поверхностно-активного вещества, выбранного из группы, состоящей из неионогенного поверхностно-активного вещества, амфолитного поверхностно-активного вещества и их смесей; и

(f) воду.

Активное соединение для местного действия представляет собой нерастворимое в воде соединение, которое оказывает благоприятное действие на поверхность, контактируемую с данной композицией. Активным соединением для местного действия может быть, например, антибактериальный агент, средство против перхоти, солнцезащитное средство, лекарственное средство, кондиционер для ухода за кожей и волосами, витамин, умягчитель, антиоксидант, душистое вещество и другие соединения для ухода за кожей и волосами.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к активной композиции для местного действия, содержащей от приблизительно 0,001 до приблизительно 5% нерастворимого в воде активного соединения для местного действия, от приблизительно 5 до приблизительно 15% дипропиленгликоля, от приблизительно 10 до приблизительно 20% ксилолсульфоната натрия, от приблизительно 0,5 до приблизительно 5% лаурилсульфата аммония и от приблизительно 0 до приблизительно 5% кокамидопропилбетаина.

В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к потребительским продуктам, полученным на основе активной композиции для местного действия по настоящему изобретению, например очищающего средства для кожи, кондиционирующего шампуня, противоперхотного шапмуня, средства для мытья тела, лекарственного средства для местного применения, средства для обработки рук перед хирургической операцией, средства для заживления ран, геля для санитарной обработки рук, дезинфицирующего средства, средства для полоскания рта, шампуня для домашних питомцев, средства для санитарной обработки твердых поверхностей и других композиций для ухода за кожей и волосами.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу быстрого снижения популяций грамположительных и/или грамотрицательных бактерий в ткани животного, включая ткань человека посредством контактирования данной ткани, например кожи, с антибактериальной композицией настоящего изобретения в течение периода времени, например, от приблизительно 15 секунд до 5 минут, достаточного для снижения числа бактерий до нужного уровня и осаждения значительного количества антибактериального агента на данную ткань с продуцированием остаточного антибактериального действия.

Вышеуказанные и другие новые аспекты и преимущества настоящего изобретения проиллюстрированы в нижеследующем неограничивающем подробном описании предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Продукты личной гигиены, включающие активное соединение для местного действия, используются в течение многих лет. Со времени введения таких продуктов личной гигиены было подано много заявок, в которых предлагались продукты, оказывающие полезное действие, обеспечиваемое активным соединением для местного действия, таким как антибактериальный агент, присутствующий в данной композиции. Что касается антибактериальных композиций, то для наибольшей эффективности, такие антибактериальные композиции должны обеспечивать высокий уровень логарифмического снижения популяции микроорганизмов широкого спектра, по возможности, за короткое время контакта, а также осаждение активного соединения на кожу с продуцированием остаточной антибактериальной активности. Достижение такой двойной функции, обеспечивающей быструю и остаточную активность антибактериальных агентов и других активных соединений для местного действия в водной композиции, которую наносят на кожу, а затем смывают с кожи за относительно короткое время, является трудной задачей.

Изготавливаемые современной промышленностью антибактериальные композиции в виде жидкого мыла дают плохую или крайне недостаточную эффективность уничтожения бактерий за данный период времени, то есть скорость уничтожения бактерий. В таблице 1 систематизированы данные по бактерицидной эффективности коммерчески доступных продуктов, каждый из которых содержит от приблизительно 0,2 до 0,3 мас.% триклозана (антибактериального агента).

Таблица 1Время бактерицидного действия коммерчески доступных жидких мыл для рук
ПродуктМикроорганизм (log снижения популяции бактерий через 1 минуту после контакта)
Грам-положительная бактерия S. aureusГрам-отрицательная бактерия E.coliГрам-отрицательная бактерия K. pneum.
Коммерчески доступный продукт А1,390,000,04
Коммерчески доступный продукт В2,200,000,01
Коммерчески доступный продукт С1,850,000,00

Современные продукты в основном не обладают эффективностью против грамотрицательных бактерий, таких как E.coli, которые представляют особую угрозу здоровью человека. Поэтому в одном из своих аспектов, настоящее изобретение относится к антибактериальным композициям, обладающим исключительно высокой антибактериальной эффективностью против широкого спектра бактерий, как определено быстротой уничтожения (то есть уничтожению во времени) бактерий, которое отличалась от персистентного или остаточного уничтожения бактерий.

Кроме того, существующие коммерчески доступные очищающие композиции обладают плохой или крайне неудовлетворительной способностью осаждать активные соединения для местного действия. Обычно 98% или более наносимого активного соединения для местного действия попадает в отходы. В соответствии с этим возникает необходимость в увеличении уровня осаждения таких дорогостоящих активных соединений в данных композициях. Поэтому настоящее изобретение также относится к продуцированию остаточного полезного эффекта, обеспечиваемого активным соединением для местного действия, включенным в данную композицию в относительно низком количестве.

Антибактериальные композиции настоящего изобретения обладают значительно более быстрым бактерицидным действием по сравнению с известными композициями. В основе такого более быстрого бактерицидного действия лежит обнаружение того факта, что антимикробная эффективность активного агента может коррелировать со скоростью, при которой данный агент проникает в активный участок данного микроба. Движущей силой, которая определяет скорость транспорта агента в место действия, является различие химического потенциала между местом действия данного агента и внешней водной фазой. Альтернативно установленная бактерицидная активность активного агента пропорциональна его термодинамической активности во внешней фазе. В соответствии с этим термодинамическая активность в отличие от концентрации является более важным параметром в отношении бактерицидной эффективности. Как более подробно обсуждается ниже, термодинамическая активность обычно коррелирует с процентом насыщения активного антибактериального агента в непрерывной водной фазе данной композиции.

Многие соединения имеют предел растворимости в водных растворах, называемый "концентрацией насыщения", которая варьируется в зависимости от температуры. При концентрации, превышающей концентрацию насыщения, данное соединение осаждается из раствора. Процент насыщения представляет собой измеренную концентрацию в растворе, деленную на концентрацию насыщения. Концентрация соединения в водном растворе может быть доведена до значения, превышающего концентрацию насыщения в воде, путем добавления таких соединений, как поверхностно-активные вещества. Поверхностно-активные вещества не только повышают растворимость соединения в непрерывной водной фазе композиции, но также образуют мицеллы, и могут солюбилизировать соединения в таких мицеллах.

В идеальном случае % насыщения активного антибактериального агента в любой из композиций, включая композицию, содержащую поверхностно-активное вещество, может быть выражен как:

% насыщения = [С/СS] х 100%

где С представляет собой концентрацию антибактериального агента в данной композиции, а СS представляет собой концентрацию насыщения антибактериального агента в композиции при комнатной температуре. Не претендуя на какую-либо конкретную теорию, можно лишь указать, что непрерывная водная фаза композиции, содержащей поверхностно-активное вещество, находится в равновесии с мицеллярной псевдофазой указанной композиции и что, кроме того, любые растворенные молекулы, такие как антибактериальный агент, распределены между водной непрерывной фазой и мицеллярной псевдофазой согласно закону распределения. В соответствии с этим процент насыщения или, альтернативно, относительная термодинамическая активность или относительный химический потенциал антибактериального агента, растворенного в композиции, содержащей поверхностно-активное вещество, являются одинаковыми во всех точках композиции. Таким образом, термины "процент насыщения" антибактериального агента "в композиции", "в водной непрерывной фазе композиции" и "в мицеллярной псевдофазе композиции" являются взаимозаменяемыми и в этом смысле используются во всем описании.

Максимальная антибактериальная эффективность достигается в том случае, когда различия между композицией и микроорганизмом-мишенью в отношении термодинамической активности активного антибактериального агента являются максимальными (то есть в случае когда данная композиция является более "насыщенной" активным ингредиентом). Вторым фактором, влияющим на антибактериальную активность, является общее количество доступного антибактериального агента, присутствующего в данной композиции, которое может быть названо "критической дозой". Было обнаружено, что общее количество активного агента в непрерывной водной фазе композиции значительно влияет на время, за которое достигается нужный уровень антибактериальной эффективности, при равных термодинамических активностях. Таким образом, на антибактериальную эффективность активного агента в композиции влияют два ключевых фактора: (1) доступность активного агента, определяемая его термодинамической активностью, то есть процентом насыщения в непрерывной водной фазе композиции, и (2) общее количество доступного активного агента в данном растворе.

Важным ингредиентом в антибактериальных очищающих композициях является поверхностно-активное вещество, которое действует как солюбилизатор, очищающее средства и пенообразующий агент. Поверхностно-активные вещества влияют на процент насыщения антибактериального агента в растворе или, что более важно, они влияют на процент насыщения активного агента в непрерывной водной фазе данной композиции. Этот эффект может быть объяснен в случае использования слаборастворимого в воде антибактериального агента в водном растворе поверхностно-активного вещества, где этот активный агент распределен между водной (то есть непрерывной) фазой и мицеллярной псевдофазой. В случае антибактериальных агентов с исключительно низкой растворимостью в воде, таких как триклозан, это распределение значительно сдвигается в сторону мицелл (то есть в мицеллах поверхностно-активного вещества в отличие от водной фазы присутствует большое количество молекул триклозана).

Отношение поверхностно-активного вещества к антибактериальному агенту непосредственно определяет количество активного агента, присутствующего в мицеллах поверхностно-активного вещества, которое, в свою очередь, влияет на процент насыщения активного агента в непрерывной водной фазе. Было обнаружено, что по мере увеличения отношения "поверхностно-активное вещество : активный агент" также увеличивается число мицелл по отношению к активным молекулам, при этом по мере увеличения этого отношения мицеллы являются пропорционально менее насыщенными активным агентом. Поскольку активный агент в непрерывной фазе находится в равновесии с активным агентом в мицеллярной псевдофазе, то по мере уменьшения насыщения антибактериального агента в мицеллярной фазе происходит насыщение антибактериального агента в непрерывной фазе. Справедливо также и обратное утверждение. Активный агент, солюбилизированный в мицеллярной псевдофазе, не является непосредственно доступным для контакта с микроорганизмами, и антибактериальную активность данной композиции определяет процент насыщения активного агента в непрерывной водной фазе. Однако активный агент, присутствующий в мицеллах поверхностно-активного вещества, может служить в качестве резервуара для пополнения непрерывной водной фазы активным агентом по мере его истощения.