Растительные экстракты с пребиотическим действием
Предложен косметический состав местного действия с пребиотическим действием на кожу. Состав включает смеси растительных экстрактов Picea glauca, Paullinia cupana, Panax ginseng, Lamium album или Ribes nigrum. Показано подавление роста в пробирке с питательным бульоном, содержащим эти экстракты, пропионебактерий при сохранении роста стафилококка. 7 з.п. ф-лы, 24 табл.
Реферат
Настоящее изобретение относится к растительным экстрактам с пребиотическим действием на кожу, содержащим эти растительные экстракты косметическим и фармацевтическим составам для наружного применения, а также к применению этих растительных экстрактов и составов.
Воспалительные состояния кожи вызывают вредные бактерии, например Propionibacterium acnes, которые постоянно находятся на коже, однако в определенных условиях усиленно размножаются и обусловливают, например, так называемую нечистую кожу или образование угрей. Речь при этом преимущественно идет о микроорганизмах (бактериях и грибках), которые следует отнести к патогенным микробам.
Однако постоянно присутствующая на коже бактериальная флора одновременно содержит бактерии других видов, которые не только не причиняют коже никакого вреда, а, напротив, вследствие их роста постоянно угрожают существованию вредных микроорганизмов, а следовательно, выполняют важную защитную функцию. К подобным бактериям прежде всего относятся коагулаза-отрицательные стафилококки, такие как S. epidermidis. В общем случае для обозначения доброкачественных желательных микроорганизмов кожи используют также термин «сапрофитные». Однако встречаются также желательные микроорганизмы кожи, которые согласно ныне принятой классификации не относятся к группе сапрофитных кожных микробов, равно как существуют микроорганизмы, относимые к патогенным микробам, но в определенных условиях являющиеся желательными, в связи с чем деление микроорганизмов кожи на «желательные» и «нежелательные» не совпадает с их делением на «сапрофитные» и «патогенные». Вместе с тем иногда приходится учитывать, что доброкачественные, благоприятные для кожи микроорганизмы вследствие интенсивного размножения могут стать патогенными. Таким образом, отнесение бактерий к патогенным в каждой конкретной ситуации зависит от микробиологического состава кожной флоры.
Неселективные антибактериальные биологически активные вещества, используемые, например, в рыночных косметических средствах для устранения и профилактики угрей, умерщвляют не только нежелательные, но и желательные микроорганизмы кожи и поэтому вызывают нарушение ее биологического баланса, что может привести к различным нежелательным последствиям.
В связи с вышеизложенным существует потребность предложить средства, которые в местах их применения на коже селективно стимулировали бы преимущественный рост и/или живучесть желательных микроорганизмов кожной флоры по сравнению с ростом и/или живучестью нежелательных микроорганизмов кожной флоры. Подобные средства называют также пребиотическими.
Подтверждение пребиотического действия веществ до сих пор в основном ограничивалось кишечным трактом. Так, например, в различных публикациях рассматривается применение веществ, стимулирующих рост желательных кишечных бактерий. При этом Ahn и другие (Microbial Ecology in Health and Disease, 1990, 3, 223-229) описывают, в частности, также применение экстракта женьшеня.
Что касается кожи, то до сих пор сообщалось лишь о пребиотическом действии, оказываемом олигосахаридом (рекламная брошюра, касающаяся продукта BioEcolia® фирмы Solabia Group, Франция), благодаря которому этот продукт предпочтительно можно применять для селективного воздействия на сапрофитные бактерии. При этом было показано, что используемый олигосахарид стимулирует преимущественный рост Micrococcus kristinae по сравнению с Staphylococcus aureus и Corynebakterium xerosis.
Кроме того, в европейском патенте ЕР 1050300 сообщалось о том, что в качестве пребиотического вещества может использоваться смесь фарнезола и ксилита, поскольку она оказывает селективное антимикробное воздействие на S. aureus, благодаря которому активнее могут размножаться конкурирующие с этими микроорганизами микробы вида S. epidermidis.
Таким образом, в основу настоящего изобретения было положена задача предложить другие вещества, оказывающие пребиотическое действие на кожу, соответственно кожную флору.
Неожиданно были обнаружены растительные экстракты, которые оказывают на кожу пребиотическое действие и в связи с этим могут предпочтительно использоваться для ухода за кожей.
Согласно изобретению под пребиотическим действием подразумевается стимулирование преимущественного роста и/или живучести желательных, прежде всего благоприятных для кожи микроорганизмов, соответственно микрофлоры, по сравнению с ростом и/или живучестью нежелательных, прежде всего неблагоприятных для кожи микроорганизмов, соответственно микрофлоры. Подобное действие может быть обеспечено как благодаря тому, что биологически активное вещество стимулирует рост желательных кожных микроорганизмов, не оказывая непосредственного воздействия на рост нежелательных кожных микроорганизмов, так и благодаря тому, что оно подавляет рост нежелательных кожных микроорганизмов, не оказывая непосредственного воздействия на рост желательных кожных микроорганизмов. Однако согласно одному из особенно предпочтительных и особенно неожиданных по результатам вариантов осуществления изобретения биологически активное вещество стимулирует рост желательных кожных микроорганизмов и одновременно подавляет рост нежелательных кожных микроорганизмов.
Согласно изобретению под «кожей» подразумевается не только сама кожа, прежде всего человеческая кожа, но вместе с тем и слизистая оболочка, а также придатки кожи в случае, если они содержат живые клетки, прежде всего волосяные фолликулы, корни волос, волосяные луковицы, вентральный эпителий ногтевого ложа (Lectulus), а также сальные и потовые железы.
Таким образом, объектом настоящего изобретения является применение растительных экстрактов с пребиотическим действием, прежде всего с пребиотическим действием на кожу, в косметических средствах для ухода за кожей местного действия с целью стимулирования роста желательных кожных микроорганизмов, причем под желательными кожными микроорганизмами предпочтительно подразумеваются доброкачественные, непатогенные, благоприятные для кожи и/или сапрофитные кожные микроорганизмы и/или коагулаза-отрицательные стафилококки, причем речь идет прежде всего о S. epidermidis, S. hominis, S. warneri, S. saprophyticus, S. xylosus, S. capitis или S. simulans., особенно предпочтительно о S. epidermidis или S. warneri, и/или о благоприятной для кожи бацилле, прежде всего Bacillus licheniformis.
Таким образом, объектом настоящего изобретения, кроме того, является применение растительных экстрактов с пребиотическим действием, прежде всего с пребиотическим действием на кожу, в косметических средствах для ухода за кожей местного действия с целью подавления роста нежелательных кожных микроорганизмов, причем под нежелательными кожными микроорганизмами предпочтительно подразумеваются неблагоприятные для кожи микроорганизмы, патогенные микроорганизмы и/или коагулаза-положительные стафилококки, прежде всего S. aureus или микроорганизмы, выбранные из группы, включающей Propionibacterium acnes, Candida albicans, Malassezia furfur, Corynebacterium spp. и Peptostreptococcus spp., прежде всего Propionibacterium acnes.
В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения под обладающим пребиотическим действием растительным экстрактом подразумевается экстракт, стимулирующий рост коагулаза-отрицательных стафилококков, прежде всего S. epidermidis или S. warneri, и/или рост благоприятных для кожи бацилл, прежде всего Bacillus licheniformis, и одновременно подавляющий рост Propionibacterium acnes.
Предлагаемый в изобретении растительный экстракт с пребиотическим действием на кожу предпочтительно пригоден для восстановления, соответственно стабилизации, естественного здорового микробиологического баланса кожной флоры.
Кроме того, объектом настоящего изобретения является применение растительных экстрактов с пребиотическим действием, прежде всего с пребиотическим действием на кожу, в косметических средствах для ухода за кожей местного действия с целью ухода за нечистой, сухой или жирной кожи, а также с целью лечения кожных грибков или перхоти, прежде всего лечения угрей. При этом лечение, как и применение в иных целях, может осуществляться профилактически.
Кроме того, объектом настоящего изобретения является косметический или фармацевтический состав, содержащий пребиотический растительный экстракт, прежде всего растительный экстракт с пребиотическим действием на кожу, причем под косметическим или фармацевтическим составом предпочтительно подразумевается средство для ухода за кожей местного действия.
При этом содержание растительного экстракта с пребиотическим действием в составе составляет предпочтительно от 0,01 до 20 мас.%, особенно предпочтительно от 0,05 до 10 мас.%, прежде всего от 0,1 до 5 мас.%, в частности от 0,5 до 2 мас.% в расчете на общую массу состава.
Под предлагаемым в изобретении растительным экстрактом с пребиотическим действием предпочтительно подразумевается экстракт хвойного дерева прежде всего группы Pinaceae, экстракт группы Sapindaceae, Araliaceae, Lamiaceae или Saxifragaceae, или смеси этих экстрактов.
Под особенно предпочтительным растительным экстрактом подразумевается экстракт Picea spp., прежде всего экстракт Picea excelsa (синоним Picea abies, ель обыкновенная) или Picea glauca (ель европейская), Pinus sp., прежде всего Pinus sylvestris, Paullinia sp. (гуарана), прежде всего Paullinia cubana, Panax sp., прежде всего Раnах ginseng (женьшень), Lamium sp., прежде всего Lamium album (белая крапива), или Ribes sp., прежде всего Ribes nigrum (черная смородина), или смеси этих экстрактов.
Растительный экстракт с пребиотическим действием может быть получен любым известным специалистам методом с использованием любой растительной ткани и любого экстрагирующего агента. Так, например, растительный экстракт может быть получен путем экстракции всего растения, цветов, листьев, семян, корней и/или меристемы растения.
В качестве экстрагирующих агентов для получения указанных растительных экстрактов могут использоваться, например, вода, спирты, а также их смеси. Пригодными спиртами являются, например, низшие спирты, такие как этанол и изопропанол, а также прежде всего многофункциональные спирты, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль или бутиленгликоль, используемые как в виде индивидуального экстракционного агента, так и в виде смеси с водой. Так, например, особенно пригодны растительные экстракты, полученные путем экстрагирования смесью воды с пропиленгликолем в соотношении от 1:10 до 10:1. Экстракция может осуществляться, например, в виде перегонки с водяным паром. При необходимости может также осуществляться сухая экстракция.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения речь идет о сухом экстракте семян Sapindaceae, прежде всего семян гуараны.
Согласно изобретению под экстрактом хвойного дерева, прежде всего Pinaceae, предпочтительно подразумевают экстракт хвои или коры. При этом под экстрактом Picea abies, соответственно Picea excelsa, предпочтительно подразумевают экстракт, полученный путем экстракции смесью воды с пропиленгликолем, а под экстрактом Р. glauca экстракт, полученный путем экстракции смесью воды с этанолом.
Под экстрактом Araliaceae, прежде всего женьшеня, предпочтительно подразумевают экстракт, полученный экстракцией его корня.
Под экстрактом Lamiaceae, прежде всего белой крапивы, предпочтительно подразумевают экстракт, полученный путем экстракции смесью воды с пропиленгликолем.
Под экстрактом Saxifragaceae, прежде всего черной смородины, предпочтительно подразумевают экстракт, полученный путем экстракции смесью воды с пропиленгликолем, прежде всего листьев этого растения.
Согласно изобретению растительные экстракты с пребиотическим действием на кожу могут использоваться как в чистом, так и в разбавленном состояниях. Если растительные экстракты используют в разбавленном состоянии, то они обычно содержат от 2 до 80 мас.% активного вещества и в качестве растворителя использованный для их выделения экстракционный агент или смесь экстракционных агентов. В зависимости от выбора экстракционного агента может быть предпочтительной стабилизация растительного экстракта, осуществляемая путем добавления гидротропного агента. Пригодными гидротропными агентами являются, например, продукты этоксилирования при необходимости отвержденных масел растительного и животного происхождения. Предпочтительными гидротропными агентами являются этоксилированные моно-, ди- и триглицериды жирных кислот с 8-22 атомами углерода, содержащие от 4 до 50 этиленоксидных структурных единиц, например гидрированное этоксилированное касторовое масло, этоксилат оливкового масла, этоксилат миндального масла, этоксилат норкового жира, глицериды каприловой/каприновой кислоты и полиоксиэтиленгликоля, полиоксиэтиленглицеринмонолаурат и глицериды жирных кислот кокосового масла и полиоксиэтиленгликоля.
Предлагаемый в изобретении косметический или фармацевтический состав может иметь любую форму применения, например, может быть мылом, лосьоном, спреем, кремом, гелем, эмульсией, жидкостью или молочком для очистки кожи, дезодорантом, антитранспирантом (средством от пота), мазью, средством для лечения заболеваний волос или шампунем, а также может содержаться в любой из указанных форм применения или в других формах применения, например в пластыре, прежде всего в пластыре с гелевым депо или в матричном пластыре.
Местом применения может быть кожа на любом участке тела, прежде всего кожа лица, головы, ног и рук, кожа подмышечных впадин, а также вагинальная слизистая оболочка.
Предлагаемый в изобретении косметический или фармацевтический состав может содержать также другие компоненты. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения он содержит по меньшей мере одно из перечисленных ниже веществ. Состав может также содержать любую комбинацию из перечисленных ниже компонентов.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения состав содержит по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей витамины, провитамины или исходные вещества для синтеза витаминов группы В или их производные, а также производные 2-фуранона.
К группе В или комплексу В витаминов относятся, в частности, следующие вещества.
- Витамин B1 с тривиальным названием триамин и химическим наименованием 3-[(4'-амино-2'-метил-5'-пиримидинил)метил]-5-(2-гидрокси-этил)-4-метилтиазолхлорид. Триамингидрохлорид используют предпочтительно в количестве от 0,05 до 1 мас.% в расчете на общую массу средства.
- Витамин В2 с тривиальным названием рибофлавин и химическим наименованием 7,8-диметил-10-(1-D-рибитил)бензо[g]птеридин-2,4(3H,10Н)дион. В свободном виде рибофлавин находится, например, в молочной сыворотке, другие производные рибофлавина могут быть выделены из бактерий и дрожжей. Согласно изобретению пригодным является также стереоизомер рибофлавина: выделяемый из рыбной муки или печени ликсофлавин, который вместо D-рибитила содержит D-арабитил. Рибофлавин или его производные используют предпочтительно в количестве от 0,05 до 1 мас.% в расчете на общую массу средства.
- Витамин В3. Под этим названием часто имеют в виду соединения никотиновой кислоты и никотинамид. Согласно изобретению предпочтительным является никотинамид, который содержится в предлагаемых в изобретении средствах предпочтительно в количестве от 0,05 до 1 мас.% в расчете на общую массу средства.
- Витамин В5 (пантотеновая кислота и пантенол). Предпочтительно используют пантенол. Используемыми согласно изобретению производными пантенола прежде всего являются сложные и простые эфиры пантенола, а также катионизированные производные пантенола. В одном из других предпочтительных вариантов вместо пантотеновой кислоты или пантенола, а также в дополнение к ним могут использоваться также производные 2-фуранона, обладающие общей структурной формулой (I)
Предпочтительными являются производные 2-фуранона, в которых заместители R1-R6 независимо друг от друга означают водород, гидроксильный, метильный, метоксильный, аминометильный или гидроксиметильный остаток, насыщенный или однократно или двукратно ненасыщенный, неразветвленный или разветвленный углеводородный остаток с 2-4 атомами углерода, насыщенный или однократно или двукратно ненасыщенный, разветвленный или неразветвленный, моно-, ди- или тригидроксизамещенный углеводородный остаток с 2-4 атомами углерода, или насыщенный или однократно или двукратно ненасыщенный, разветвленный или неразветвленный, моно-, ди- или триаминозамещенный углеводородный остаток с 2-4 атомами углерода. Особенно предпочтительными производными являются также коммерчески доступные дигидро-3-гидрокси-4,4-диметил-2(3Н)-фуранон, имеющий тривиальное наименование пантолактон (фирма Merck), 4-гидроксиметил-γ-бутиролактон (фирма Merck), 3,3-диметил-2-гидрокси-γ-бутиролактон (фирма Aldrich) и 2,5-дигидро-5-метокси-2-фуранон (фирма Merck), причем эти продукты обязательно содержат все их стереоизомеры. Согласно изобретению чрезвычайно предпочтительным производным 2-фуранона является пантолактон (дигидро-3-гидрокси-4,4-диметил-2(3Н)-фуранон), причем в формуле (I) R1 означает гидроксильную группу, R2 - атом водорода, R3 и R4 - метильные группы, R5 и R6 - атом водорода. Стереоизомер (R)-пантолактон образуется в результате расщепления пантотеновой кислоты.
Указанные соединения типа витамина B5, а также производные 2-фуранона предпочтительно содержатся в предлагаемых в изобретении средствах в совокупном количестве от 0,05 до 10 мас.% в расчете на общую массу средства. Особенно предпочтительное содержание этих соединений составляет от 0,1 до 5 мас.%.
- Витамин B6, причем под этим витамином подразумевается не индивидуальное соединение, а производные 5-гидроксиметил-2-метилпиридин-3-ола, известные под тривиальными названиями пиридоксин, пиридооксамин и пиридоксаль. Витамин B6 содержится в предлагаемых в изобретении средствах предпочтительно в количестве от 0,0001 до 1,0 мас.%, прежде всего от 0,001 до 0,01 мас.%.
- Витамин B7 (биотин), называемый также витамином Н или «витамином для кожи». Под биотином подразумевается (3aS,4S,6аR)-2-оксогексагидротиенол[3,4-d]-имидазол-4-валерьяновая кислота. Биотин содержится в предлагаемых в изобретении средствах предпочтительно в количестве от 0,0001 до 1,0 мас.%, прежде всего от 0,001 до 0,01 мас.%.
Согласно изобретению наиболее предпочтительными являются пантенол, пантолактон, никотинамид, а также биотин.
Другим объектом настоящего изобретения является косметическое или фармацевтическое средство для ухода за кожей, содержащее растительный экстракт с пребиотическим действием и, кроме того, по меньшей мере один дополнительный растительный экстракт. Этот дополнительный растительный экстракт может быть получен, например, путем экстракции не только всего растения, но и исключительно одних цветов, листьев, семян и/или прочих частей растений. Согласно изобретению предпочтительными дополнительными растительными экстрактами прежде всего являются экстракты меристемы, то есть способной к делению образовательной ткани растений, и экстракты особых растений, таких как зеленый чай, гамамелис, ромашка, календула лекарственная, фиалка трехцветная (анютины глазки), пионы, алоэ древовидное, конский каштан, шалфей, ивовая кора, коричник (cinnamon tree), хризантемы, кора дуба, крапива, хмель, корень лопуха, хвощ, боярышник, липовый цвет, миндаль, санталовое дерево, можжевельник, кокосовый орех, киви, гуайява, лимон сладкий, манго, абрикос, пшеница, дыня, апельсин, грейпфрут, авокадо, розмарин, береза, буковые отростки, мальва, сердечник луговой, тысячелистник, тимьян, тимьян обыкновенный, мелисса, стальник, алтей (Althaea), просвирник лесной (Malva sylvestris), фиалка, мать-и-мачеха, лапчатка, инбирный корень и батат. Предпочтительно могут использоваться также экстракты водорослей. Используемые согласно изобретению экстракты водорослей получают из зеленых, бурых, красных или синих водорослей (цианобактерий). Экстрагируемые водоросли могут иметь природное происхождение или могут быть получены путем осуществления биотехнологических процессов и при необходимости видоизменены по сравнению с водорослями природного происхождения. Их видоизменение возможно путем генной инженерии, селекции или культивирования в средах, насыщенных специально подобранными питательными веществами. Предпочтительные экстракты водорослей получают из бурых водорослей, синих водорослей, зеленых водорослей Codium tomentosum, а также из бурых водорослей Fucus vesiculosus. Особенно предпочтительный экстракт получают из синих водорослей вида спирулина, культивированных в обогащенной магнием среде.
Особенно предпочтительными дополнительными растительными экстрактами являются экстракты водорослей спирулина, зеленого чая, алоэ древовидного, меристемы, гамамелиса, абрикосов, календулы лекарственной, гуайявы, батата, лимона сладкого, манго, киви, огурца, мальвы, алтея и фиалки. В качестве дополнительного растительного экстракта предлагаемые в изобретении средства могут содержать также смеси, состоящие из нескольких, прежде всего двух разных растительных экстрактов.
Экстракционные агенты для выделения указанных выше дополнительных растительных экстрактов могут быть аналогичны экстракционным агентам, используемым для выделения растительных экстрактов с пребиотическим действием: например, могут использоваться вода, спирты, а также их смеси. При этом предпочтительными спиртами являются низшие спирты, такие как этанол и изопропанол, однако прежде всего предпочтительны многофункциональные спирты, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль и бутиленгликоль в виде индивидуальных экстракционных агентов или в виде смесей с водой. Особенно пригодными являются растительные экстракты, полученные путем экстракции смесью воды и пропиленгликоля в соотношении от 1:10 до 10:1. Согласно изобретению предпочтительным методом экстракции является перегонка с водяным паром. Однако при необходимости экстракцию можно осуществлять также сухим методом.
Согласно изобретению растительные экстракты могут использоваться как в чистом, так и в разбавленном состоянии. Если растительные экстракты используют в разбавленном состоянии, то они обычно содержат от 2 до 80 мас.% активного вещества и в качестве растворителя использованный для их выделения экстракционный агент или смесь экстракционных агентов. В зависимости от выбора экстракционного агента может быть предпочтительной стабилизация растительного экстракта путем добавления гидротропного агента. Пригодными гидротропными агентами являются, например, продукты этоксилирования при необходимости отвержденных масел растительного и животного происхождения. Предпочтительными гидротропными агентами являются этоксилированные моно-, ди- и триглицериды жирных кислот с 8-22 атомами углерода, содержащие от 4 до 50 этиленоксидных структурных единиц, например гидрированное этоксилированное касторовое масло, этоксилат оливкового масла, этоксилат миндального масла, этоксилат норкового жира, глицериды каприловой/каприновой кислоты и полиоксиэтиленгликоля, полиоксиэтиленглицеринмонолаурат и глицериды жирных кислот кокосового масла и полиоксиэтиленгликоля.
Кроме того, в предлагаемых в изобретении средствах кроме растительного экстракта с пребиотическим действием может быть предпочтительным использование смесей, состоящих из нескольких, прежде всего из двух разных растительных экстрактов.
Что касается используемых согласно изобретению растительных экстрактов, следует упомянуть продукты, указанные в таблице, открывающей страницу 44 3-го издания руководства по выбору ингредиентов косметических средств, изданного зарегистрированным союзом производителей средств ухода за телом и моющих средств (Франкфурт).
Еще одним объектом изобретения является косметическое или фармацевтическое средство для ухода за кожей, содержащее пребиотический растительный экстракт и по меньшей мере одно вещество, ингибирующее матричную металлопротеиназу-1 (ММП-1), выбранное из группы, включающей фотолиазу и/или Т4-эндонуклеазу V, пропилгаллат, прекоцены, 6-гидрокси-7-метокси-2,2-диметил-1(2Н)-бензопиран, 3,4-дигидро-6-гидрокси-7-метокси-2,2-диметил-1(2Н)-бензопиран (продукт Lipochroman 6™, поставляемый фирмой Lipotec SA) и их смеси. Прекоцены являются известными гормонами, содержащимися в растениях производными хромена (указатель продукции фирмы Merck: The Merck Index, 12-е издание, Merck & Co., 1996). Ингибирующий эффект указанных веществ (ММП-1) описан в немецкой заявке на патент DE 10016016 А1. Их используют в количестве от 0,1 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 2 мас.% соответственно в расчете на общую массу средства.
В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения предлагаемые средства для ухода за кожей дополнительно содержат по меньшей мере один эфир ретинола (витамина A1), образованный с карбоновой кислотой с 2-18 атомами углерода. Предпочтительными эфирами ретинола являются ацетат и пальмитат ретинола. Эфиры ретинола используют в количестве от 0,1 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 2 мас.% соответственно в расчете на общую массу средства.
В одном из других предпочтительных вариантов, в особенности при использовании предлагаемых в изобретении средств ухода за кожей в виде эмульсий или поверхностно-активных растворов, прежде всего предназначенных для очистки кожи, они содержат в качестве эмульгатора или диспергатора по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество (ПАВ). Эмульгаторы способствуют формированию на границе раздела фаз устойчивых по отношению к воде, соответственно маслу, адсорбционных слоев, которые препятствуют коалесценции диспергированных капелек и, следовательно, обеспечивают стабилизацию эмульсии. В связи с этим молекулы эмульгатора состоят подобно ПАВ из гидрофобной и гидрофильной составляющих. Гидрофильные эмульгаторы предпочтительно образуют эмульсии типа «масло в воде», в то время как гидрофобные эмульгаторы предпочтительно образуют эмульсии типа «вода в масле». Эмульсии типа «вода в масле», стабилизированные без использования гидрофильных эмульгаторов, описаны в немецких заявках на патент DE 19816665 А1 и DE 19801593 А1. Под эмульсией подразумевается жидкость, распределенная в виде капелек в другой жидкости (дисперсия), причем создание стабилизирующих эмульсию поверхностей раздела фаз с помощью ПАВ происходит с затратой энергии. При этом выбор этих эмульгирующих ПАВ или эмульгаторов зависит от типа подлежащих диспергированию веществ и их внешней фазы, а также от степени дисперсности эмульсии.
Используемыми согласно изобретению эмульгаторами являются, например, следующие вещества.
- Продукты присоединения от 4 до 30 молей этиленоксида и/или от 0 до 5 молей пропиленоксида к неразветвленным алифатическим спиртам с 8-22 атомами углерода, жирным кислотам с 12-22 атомами углерода и алкилфенолам с 8-15 атомами углерода.
- Моноэфиры и диэфиры жирных кислот с 12-22 атомами углерода и продуктов присоединения от 1 до 30 молей этиленоксида к многоатомным спиртам с 3-6 атомами углерода, прежде всего к глицерину.
- Продукты присоединения этиленоксида и полиглицерина к эфирам метилглюкозида и жирных кислот, алканоламидам жирных кислот и глюкамидам жирных кислот.
- Алкилмоногликозиды и алкилолигогликозиды с 8-22 атомами углерода в алкиле и их этоксилированные аналоги, причем степень олигомеризации составляет от 1,1 до 5, прежде всего от 1,2 до 2,0, и предпочтительным сахаридным компонентом является глюкоза.
- Смеси, состоящие из алкил(олиго)глюкозидов и алифатических спиртов, например коммерчески доступный продукт Montanov®68.
- Продукты присоединения от 5 до 60 молей этиленоксида к касторовому маслу и отвержденному касторовому маслу.
- Многоатомные спирты с 3-6 атомами углерода, частично этерифицированные насыщенными жирными кислотами с 8-22 атомами углерода.
- Стеролы (стерины). Под стеролами подразумевается группа стероидов, причем находящийся в положении 3 углеродный атом стероидного скелета замещен гидроксильной группой, которые выделяют как из тканей животных (зоостеролы), так и из жиров растительного происхождения (фитостеролы). Примерами зоостеролов являются холестерол и ланостерол. Примерами пригодных фитостеролов являются бета-ситостерол, стигмастерол, кампестерол и эргостерол. Стеролы, так называемые микостеролы, выделяют также из грибков и дрожжей.
- Фосфолипиды, прежде всего фосфолипиды глюкозы, выделяемые, например, в виде лецитинов, соответственно фосфатидилхолинов, например, из яичных желтков или семян растений (например, соевых бобов).
- Сложные эфиры, такие как сорбит, полученные путем взаимодействия жирных кислот с сахарами и многоатомными спиртами, образующими при окислении моносахариды.
- Полиглицерины и производные полиглицеринов, предпочтительно полиглицерил-2-диполигидроксистеарат (торговый продукт Dehymuls® PGPH) и полиглицерил-3-диизостеарат (торговый продукт Lameform® TGI).
- Неразветвленные и разветвленные жирные кислоты с 8-30 атомами углерода и соответствующие соли натрия, калия, аммония, кальция, магния и цинка.
Предлагаемые в изобретении средства предпочтительно содержат эмульгаторы в количестве от 0,1 до 25 мас.%, прежде всего от 0,5 до 15 мас.% в расчете на общую массу средства.
В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения в предлагаемый состав включен по меньшей мере один неионный эмульгатор, показатель гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) которого составляет 8 и менее (определение ГЛБ описано в Römpp-Lexikon Chemie (издатели J. Falbe, M. Regitz), 10-е издание, издательство Georg Thieme, Штуттгарт, Нью-Йорк, (1997), страница 1764). Пригодными эмульгаторами подобного типа являются, например, соединения общей формулы R1-O-R2, в которой R1 означает первичную неразветвленную алкильную, алкенильную или ацильную группу с 20-30 атомами углерода и R2 означает водород, группу формулы -(СnН2nО)x-Н с x=1 или 2 и n=2-4 или полигидроксиалкильную группу с 4-6 атомами углерода и 2-5 гидроксильными группами. Особенно предпочтительным эмульгатором формулы R1-O-R2 является бегеновая или эруциловая производная, в которой R1 означает неразветвленную алкильную, алкенильную или ацильную группу с 22 атомами углерода и находящимся на конце цепи заместителем.
Другими предпочтительно пригодными эмульгаторами с показателем ГЛБ, составляющим 8 и менее, являются продукты присоединения одного или двух молей этиленоксида или пропиленоксида к бегениловому спирту, эруциловому спирту, арахидиловому спирту или же к бегеновой или эруковой кислоте. Предпочтительно пригодными являются также моноэфиры жирных кислот с 16-30 атомами углерода и многоатомных спиртов, например, таких как пентаэритрит, триметилолпропан, диглицерин, сорбит, глюкоза или метилглюкоза. Примером подобных продуктов является монобегенат сорбитана или моноэрукат пентаэритрита.
В другом, также особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения в предлагаемый состав входит по меньшей мере один ионный эмульгатор, выбранный из группы, включающей анионные, цвиттер-ионные, амфотерные и катионные эмульгаторы. Предпочтительными анионными эмульгаторами являются алкилсульфаты, алкилполигликольсульфоэфиры и алкоксикарбоновые кислоты с 10-18 атомами углерода в алкильной группе и числом гликольэфирных групп в молекуле до 12, моноалкиловые и диалкиловые эфиры сульфоянтарной кислоты с 8-18 атомами углерода в алкильной группе и моноалкилполиоксиэтиловые эфиры сульфоянтарной кислоты с 8-18 атомами углерода в алкильной группе и 1-6 оксиэтильными группами, моноглицеридсульфаты, алкиловые и/или алкениловые фосфатные эфиры, а также конденсаты белковых жирных кислот. Цвиттер-ионные эмульгаторы содержат по меньшей мере одну группу четвертичного аммония и по меньшей мере одну группу -СОО- или -SO3 - в молекуле. Особенно пригодными цвиттер-ионными эмульгаторами являются так называемые бетаины, такие как глицинаты N-алкил-N,N-диметиламмония, глицинаты N-ациламинопропил-N,N-диметиламмония и 2-алкил-3-карбоксиметил-3-гидроксиэтилимидазолины с 8-18 атомами углерода соответственно в алкильной или ацильной группе, а также кокосациламиноэтилгидроксиэтилкарбоксиметилглицинат («кокос-» означает остаток жирной кислоты кокосового масла).
Амфотерные эмульгаторы кроме алкильной или ацильной группы с 8-24 атомами углерода содержат по меньшей мере одну свободную аминогруппу и по меньшей мере одну группу - -СООН или -SO3Н в молекуле и способны образовывать внутренние соли. Примерами пригодных амфотерных эмульгаторов являются N-алкилглицины, N-алкиламинопропионовые кислоты, N-алкиламиномасляные кислоты, N-алкилиминодипропионовые кислоты, N-гидроксиэтил-N-алкиламидопропилглицины, N-алкилтаурины, N-алкилсаркозины, 2-алкиламинопропионовые кислоты и алкиламиноуксусные кислоты соответственно с 8-24 атомами углерода в алкильной группе.
Ионные эмульгаторы содержатся в предлагаемых в изобретении средствах в количестве от 0,01 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,05 до 3 мас.% и особенно предпочтительно от 0,1 до 1 мас.% в расчете на общую массу средства.
Кроме того, предлагаемые в изобретении составы могут содержать вспенивающиеся неионные, цвиттер-ионные, анионные и катионные ПАВ.
Примерами неионных ПАВ являются следующие соединения.
- Алкоксилированные эфиры жирных кислот формулы R1CO-(OCH2CHR2)xOR3, в которой группа R1CO означает неразветвленный или разветвленный, насыщенный и/или ненасыщенный ацильный остаток с 6-22 атомами углерода, R2 означает водород или метил, R3 означает неразветвленный или разветвленный алкильный остаток с 1-4 атомами углерода и x означает число от 1 до 20.
- Продукты присоединения этиленоксида к алканоламидам жирных кислот и алифатическим аминам.
- N-алкилклюкамиды жирных кислот.
- N-оксиды алкиламинов с 8-22 атомами углерода.
- Алкилполигликозиды общей формулы RO-(Z)x, в которой R означает алкильную группу с 8-16 атомами углерода, Z означает сахаридную структурную единицу, x означает количество сахаридных структурных единиц. В используемых согласно изобретению алкилполигликозидах может содержаться только один определенный алкильный остаток R. Однако обычно указанные алкилполигликозиды получают исходя из природных жиров и масел или минеральных масел. В этом случае алкильные остатки R являются смешанными, причем состав этих смешанных остатков зависит от состава соответствующих исходных соединений, соответственно выделенных из них фракций. Особенно предпочтительными являются алкилполигликозиды, в которых остаток R означает смесь алкильных групп преимущественно с 8-10 атомами углерода, преимущественно с 12-14 атомами углерода, преимущественно с 8-16 атомами углерода или преимущественно с 12-16 атомами углерода.
Сахаридная структурная единица Z может быть производной любого моносахарида или олигосахарида. Обычно используют сахара с пятью, соответственно шестью атомами углерода, а также соответствующие олигосахариды, например глюкозу, фруктозу, галактозу, арабинозу, рибозу, ксилозу, ликсозу, аллозу, альтрозу, маннозу, гулозу, идозу, талозу и сукрозу. Предпочтительными сахаридными структурными единицами являются глюкоза, фруктоза, галактоза, арабиноза и сукроза; особенно предпочтительной является глюкоза. Используемые согласно изобретению алкилполигликозиды содержат в среднем от 1,1 до 5, предпочтительно от 1,1 до 2,0, особенно предпочтительно от 1,1 до 1,8 сахаридных структурных единиц. Кроме того, согласно изобретению могут использоваться алкоксилированные гомологи указанных алкилполигликозидов. Эти гомологи в среднем могут содержать до десяти 10 этиленоксидных и/или пропиленоксидных звеньев на каждое алкилгликозидное звено.
Цвиттер-ионными ПАВ могут являться поверхностно-активные соединения, в молекуле которых может присутствовать по меньшей мере одна группа четвертичного аммония и по меньшей мере одна группа -СОО(-) или -SО3 (-). Особенно пригодными цвиттер-ионными ПАВ являются так называемые бетаины, такие как глицинаты N-алкил-N,N-диметиламмония, например глицинаты кокосалкилдиметиламмония, глицинаты N-ациламинопропил-N,N-диметиламмония, например глицинат кокосациламинопропилдиметиламмония