ФОТОЗАЩИТНОЕ СРЕДСТВО ОТ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК A61K8/25 A61Q17/00 

Настоящее изобретение относится к области контроля и защиты от воздействия электромагнитного излучения ультрафиолетового диапазона длин волн.

Настоящее изобретение относится к косметологии, а именно к новым композициям типа "вода-в-масле", в частности к композиции и косметическому средству, предназначенному для ухода за кожей лица и тела с защитным эффектом от УФ-излучения, так называемой противосолнечной композиции.

Известно, что эпидермис человека под действием света с длиной волны от 280 нм до 400 нм покрывается загаром, в частности, световые лучи с длиной волны примерно от 280 до 320 нм, известные как лучи УФ-В, могут вызывать ожоги кожи и эритемы, которые оказывают пагубное воздействие на состояние кожного покрова и нарушать естественный процесс загара. Исходя из этого, а также по эстетическим причинам, следует сделать вывод о наличии постоянной потребности в средствах, регулирующих появление естественного загара кожи, с тем, чтобы можно было контролировать его цвет, при этом УФ-В излучение должно отсеиваться из потока света.

Известно также, что УФ-А лучи с длиной волны примерно от 320 до 400 нм, которые вызывают загар кожи, могут индуцировать в коже изменения, особенно в случае чувствительной кожи или кожи, которая длительное время испытывает воздействие солнечного излучения. УФ-А лучи вызывают, в частности, потерю эластичности кожи, следствием которой является появление морщин, ведущих к преждевременному старению. Они также инициируют эритематозную реакцию или повышают выраженность этой реакции у некоторых индивидуумов и могут также быть причиной фототоксических или фотоаллергических реакций. Таким образом, в связи с различными эстетическими и косметическими причинами, такими как, например, сохранение естественной эластичности кожи, все большее число людей хотело бы иметь средство контроля за воздействием УФ-А лучей на кожу.

Указанные солнцезащитные композиции, как правило, изготавливаются в виде эмульсии типа «масло-в-воде», представляющей собой косметически пригодную среду, состоящую из непрерывной водной дисперсионной среды и прерывистой масляной диспергированной фазы. Последняя содержит в различных концентрациях один или более традиционных липофильных и/или гидрофильных органических защитных агентов, которые способны селективно поглощать вредное УФ-излучение. Эти агенты (также их количества) выбирают как функцию желаемой величины солнцезащитного фактора (СЗФ), который математически выражается как коэффициент отношения времени облучения, необходимого для достижения порога образования эритемы при использовании данного УФ-экранирующего агента, ко времени, необходимому для достижения порога образования эритемы без УФ-экранирующего агента.

В настоящее время в области косметики предложено множество органических солнечных фильтров, способных более или менее избирательно поглощать УФ-А и/или УФ-В лучи.

Из патента WO 0047176, кл. А61К 7/42, дата публикации 03.02.2000 г., известна противосолнечная косметическая композиция, обладающая повышенным фактором солнечной защиты. Эта композиция содержит в косметически приемлемой среде, в эмульсии типа «масло-в-воде», комбинацию двух солнечных фильтров: производное бензтриазола и производное бисрезорцинилтриазина. В качестве солнечных фильтров используются также производные бензилиденкамфоры и производные дибензоилметана и/или производные триазина (RU 2144350, кл. А61К 7/40, дата публикации 20.01.2000 г.).

Известны жидкие дисперсионные композиции, созданные с использованием водорастворимых или набухающих полимеров (RU 2148987, кл. А61К 7/40, дата публикации 20.05.2000 г., RU 2204992, кл. А61К 7/40, дата публикации 27.05.2003). В последней, например, в качестве полимера используется полиакриловая кислота и дополнительно содержатся поверхностно-активные вещества - масла природного или синтетического происхождения. В зависимости от изготовленной формы - лосьон, крем, мазь, гель и т.д. - композиция может дополнительно содержать противомикробные средства, отбеливающие средства, эфирные масла, витамины, антиоксиданты, биологически активные добавки, средства против насекомых и другие наполнители.

Однако известные композиции с использованием органических солнечных фильтров обладают рядом недостатков, которые при их использовании могут стать определяющими. Композиции обладают недостаточной устойчивостью к воде и могут вызвать нежелательные побочные эффекты в организме, даже при небольшой концентрации применяемых синтетических органических солнечных фильтров.

Для уменьшения эффекта фотопосинения кожи от титанооксидного пигмента на него наносят покрытие из оксидов железа, цинка, алюминия, циркония и др., что, однако, является недостаточно эффективным и дорогостоящим (патент ЕР 0461130, кл. А61К 7/00, дата публикации 23.02.1990 г.).

Необходимой характеристикой оксидов металлов, используемых в косметологии, является размер их частиц. В составы солнцезащитных композиций водят нанопигменты, средний размер частиц которых составляет от 5 до 100 нм. Для повышения эффективности противосолнечных композиций, содержащих оксиды металлов, в их состав дополнительно может быть введен органический солнцезащитный фильтр и др. компоненты природного или синтетического происхождения, как это предложено в патентах RU 2211691, кл. А61К 7/40, дата публикации 10.09.2003 г. и RU 2181997, кл. А61К 7/42, дата публикации 20.05.2002 г. В последнем патенте, в частности, светопоглощающая косметическая композиция содержит металлооксидный нанопигмент, тройной акриловый сополимер, а также один или несколько гидрофильных или липофильных органических солнечных фильтров из цианоматов, салицилатов, производных бензилиденкамфоры, производных триазина и др., а также косметически приемлемую водную среду с рН 3,5-11,0 и традиционные косметические добавки (антиоксиданты, консерванты, красители, ароматизирующие вещества и др.). Металлооксидные пигменты выбирают из группы нанопигментных оксидов титана, церия, цинка, железа или их смесей с размером элементарных частиц от 5 до 100 нм.

Недостатком композиций на основе оксидов металлов является то, что они обладают способностью рассеивания или преобразования УФ- лучей в другие виды излучения, что приводит к недостаточной эффективности защитного действия, т.к. вторичное излучение неблагоприятно действует на кожу. Многокомпонентные сложные композиции трудны в приготовлении и не всегда стабильны, наблюдается плохое диспергирование нанопигментов в носителях. Более того, в настоящее время все больше ценятся легкие косметические композиции, простые в применении и изготовлении.

В косметическом средстве для защиты от ультрафиолетового излучения, выбранном в качестве прототипа, основным действующим веществом, ослабляющим УФ-излучение, выбран в количестве 0,25-3% нанокристаллический кремний с размером частиц 2-50 нм, полученный в высокочастотной индукционной плазме в аргоне или гелии. Композиция содержит также водомасляную основу типа масло-в-воде, до 10% УФ адсорберов, поглощающих излучение в области от 290 до 400 нм, полимерные микрокапсулы, люминесцирующие ингредиенты (патент RU 2227015, кл. А61К 7/40, дата публикации 04.02.2004 г.).

Композиция стабильна, легко применяется обычным способом, однако она не обеспечивает комплексную защиту кожи от вредного воздействия на нее ультрафиолетового облучения и других природных факторов.

Задачей настоящего изобретения является расширение спектра защитного действия косметического средства от пагубного воздействия на кожу УФ-облучения и возможность использования широко доступных, стабильных и дешевых компонентов.

В основу изобретения положена задача разработать такое косметическое средство, которое полностью бы поглощало ультрафиолетовое излучение, вредно воздействующее на кожу, и включало в себя более доступный и дешевый продукт.

Поставленная задача достигается тем, что косметическое средство для защиты от ультрафиолетового излучения, включающее водно-масляную основу, содержит действующее вещество в виде наночастиц карбида кремния, служащих «ловушкой» для УФ-излучения, в количестве 0,05-10,0 мас.%. Карбид кремния, входящий в состав композиций, не взаимодействует с кислородом и влагой воздуха, не реагирует с водой (в том числе, морской) и другими химическими реагентами в отличие от элементарного кремния. Кроме того, ширина запрещенной зоны карбида кремния почти в 2,4 раза превосходит ширину запрещенной зоны кремния. Поэтому для эффективного поглощения электромагнитного излучения в УФ-диапазоне длин волн λ<330 нм можно использовать нанокристаллы большего, чем в случае нанокремния, размера.

Косметическое средство представляет собой солнцезащитный крем или солнцезащитную композицию.

Карбид кремния представляет собой порошок от темно-синего до серо-синего цвета.

Удельная поверхность 50-1500 м²/г

Размер частиц 2-100 нм

Частицы карбида кремния являются квантовыми точками и/или квантовыми ямами, способными захватывать и полностью поглощать фотоны ультрафиолетового излучения по принципу бэнд-гэп-технологии. При взаимодействии частиц карбида кремния с ультрафиолетовым излучением происходит захват (удержание) кванта света без его преобразования в излучение с другими энергетическими характеристиками. При этом происходит эффективное оптическое поглощение фотона с энергией, равной энергии запрещенной зоны в порошке карбида кремния.

Солнцезащитные средства, содержащие карбид кремния, обладают солнцезащитным фактором (SPF), в 2-3 раза большим, чем аналогичные средства, содержащие нанокристаллический кремний.

Карбид кремния уменьшает минимальную эритемную реакцию в 100-200 раз, в зависимости от количества крема, нанесенного на кожу. Нанесенный солнцезащитный крем, содержащий карбид кремния, защищает кожу от температурной реакции даже при увеличении дозы УФ-облучения до 50 минимальных эритемных доз.

Композиция по изобретению содержит косметически приемлемую водно-масляную основу, обычно включающую воду, органические растворители - низшие спирты, гликоли и жировую фазу, включающую воск, стеарин, косметические природные масла, консерванты, загустители. Ниже, в примере N1, приводится состав фаз водно-масляной основы: фаза А - водонерастворимая, фаза В - водорастворимая.

Ниже приводимые примеры иллюстрируют получение и испытание различных солнцезащитных композиций в соответствии с настоящим изобретением.

Пример 1.

В соответствии с настоящим изобретением могут быть получены различные солнцезащитные композиции, относящиеся к эмульсиям типа вода в масле и которые содержат следующие ингредиенты (количества приведенных ингредиентов выражены в вес.% от общего веса всей композиции).

Косметическое средство получают следующим образом: фазы А и В нагревают до 50-120°С и соединяют. Смесь гомогенизируют при постоянном нагревании и перемешивании в течение 0,1-2 ч с использованием высокооборотной мешалки. Не прекращая перемешивания, смесь охлаждают до 10-60°С в зависимости от состава композиции и вводят необходимое количество действующих веществ (фаза С). Получают гомогенный, устойчивый крем окрашенного серо-голубого цвета, хорошо распределяющийся по коже.

Примеры 1-8 сведены в табл. 1. Состав фаз и способ получения соответствуют указанному в примере 1.

Приготовленные кремы были опробованы на эффективность солнцезащитного действия и состояния кожи после облучения на группе из 10 добровольцев. Облучение проводилось с помощью ультрафиолетового облучателя УФО-1, который полностью имитирует солнечное излучение и помимо ультрафиолетовой компоненты содержит также инфракрасную составляющую. Расстояние от облучателя до испытуемого составляло 50 см.

Состояние кожного покрова оценивалось по среднему времени до покраснения кожи после нанесения крема τ_ср (мин) и разнице между временем до покраснения кожи с нанесенным слоем защитного средства и без него Δτ (мин), степени увлажненности и общему состоянию кожи. Последнее оценивалось с помощью индикатора увлажненности и визуально, по внешнему виду обработанных участков кожи после воздействия на них облучателя, по истечении 60 мин.

Таблица 1 Содержание, %Пример 1Пример 2Пример 3Пример 4Пример 5Пример 6Пример 7Пример 8АОксиэтилированный спирт (степ. ОЭ 25)3,03,03,03,03,03,03,03,0Масло вазелиновое8,08,08,08,08,08,08,08,0Масло растительное6,06,06,06,06,06,06,06,0Стеарин косметический2,02,02,02,02,02,02,02,0Воск эмульсионный1,51,51,51,51,51,51,51,5          ВПропиленгликоль3,03,03,03,03,03,03,03,0Триэтаноламин0,50,50,50,50,50,50,50,5Глицерин10,010,010,010,010,010,010,010,0Консервант0,050,050,050,050,050,050,050,05Водадо 100до 100до 100до 100до 100до 100до 100до 100СКарбид кремния0,050,10,51,03,05,07,010,0 Диметикон0,50,50,50,50,50,50,50,5

Коэффициент поглощения УФ-излучения определялся на спектрофотометре Hitachi-330. Были получены ультрафиолетовые спектры косметических средств, содержащих карбид кремния, с длиной волны λ (нм). Спектры всех косметических средств характеризуются 100%-ным поглощением ультрафиолетового излучения с длиной волны λ<300 нм. Свыше 330 нм уровень пропускания составляет 90-95% в зависимости от толщины нанесенного крема.

Результаты испытания сведены в табл. 2 и 3 для двух образцов карбида кремния. В табл. 2 для карбида кремния с S_уд=80 м²/г, d_cp˜40 нм и в табл. 3 - с S_уд=48,7 м²/г, d_cp˜60 нм.

Таблица 2% содержания карбида кремния0,050,10,51,03,05,07,010,0Степень поглощения УФ, %100100100100100100100100Время до покрасн. кожи. τ_ср. (мин)8,010,015,020,030,042,055,072,0Разница между временем до покр. с кремом и без, Δτ (мин)3,05,010,015,025,037,050,067,0Состояние кожиудовл.хор.хор.хор.хор.хор.хор.хор.Таблица 3% содержания карбида кремния0,050,10,51,03,05,07,010,0Степень поглощения УФ, %100100100100100100100100Время до покрасн. кожи, τ_ср. (мин)6,08,012,018,024,032,041,051,0Разница между временем до покр. с кремом и без, Δτ (мин)1,03,07,013,019,027,036,046,0Состояние кожиудовл.хор.хор.хор.хор.хор.хор.хор.

Из сравнения данных табл. 2 и 3 видно, что лучшими солнцезащитными свойствами обладает карбид кремния с S_уд=80 м²/г. Таким образом, солнцезащитные свойства находятся в прямой зависимости от S_уд, то есть, варьируя размер частиц карбида кремния, возможно контролировать солнцезащитный фактор крема (SPF). Более того, при увеличении толщины слоя нанесенного крема его солнцезащитные свойства возрастают до 3 раз. Таким образом, использование в заявляемом косметическом средстве одновременно карбида кремния обеспечивает повышенный солнцезащитный фактор за счет расширения области светопоглощения. Композиция устойчива, однородна, изготовлена преимущественно в виде крема. Карбид кремния, входящий в состав композиций, не взаимодействует с кислородом и влагой воздуха, не реагирует с водой (в том числе морской) и другими химическими реагентами в отличие от элементарного кремния.

Настоящее изобретение относится к косметологии, а именно к новым композициям типа "вода-в-масле", в частности к композиции и косметическому средству, предназначенному для ухода за кожей лица и тела с защитным эффектом от УФ-излучения. Косметическое средство для защиты от УФ-излучения включает водно-масляную основу и нанокристаллический карбид кремния. Средство обеспечивает повышенный солнцезащитный эффект за счет расширения области светопоглощения. 10 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Косметическое средство для защиты от ультрафиолетового излучения, включающее водно-масляную основу и действующее вещество, ослабляющее ультрафиолетовое излучение, отличающееся тем, что в качестве действующего вещества использован нанокристаллический карбид кремния, взятый в количестве 0,05-10%.2. Косметическое средство по п.1, отличающееся тем, что используют нанокристаллический карбид кремния с размером частиц 2-100 нм.3. Косметическое средство по п.1, отличающееся тем, что оно представляет собой солнцезащитный крем, гель, пасту.4. Косметическое средство по п.1, отличающееся тем, что оно представляет собой солнцезащитное покрытие.5. Косметическое средство по п.1, отличающееся тем, что оно представляет собой солнцезащитное средство.6. Косметическое средство по п.1, отличающееся тем, что оно представляет собой солнцезащитное средство, входящее в состав других средств, покрытий.7. Косметическое средство по п.1, отличающееся тем, что оно представляет собой УФ-защитное средство в диапазоне длин волн 150-330 нм.8. Косметическое средство по п.2, отличающееся тем, что нанокристаллы карбида кремния содержат от 90 до 15000 атомов.9. Косметическое средство по п.2, отличающееся тем, что ширина зоны запрещенных энергий нанокристаллов карбида кремния составляет более 3,5 эВ.10. Косметическое средство по п.2, отличающееся тем, что наночастицы карбида кремния могут быть покрыты оболочкой из того же или другого материала.11. Косметическое средство по п.2, отличающееся тем, что нанокристаллы карбида кремния распределены равномерно в окружающей их матрице.