КАТИОННЫЕ ПОЛИГЛИЦЕРИНОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ И СОЕДИНЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК C07C217/04 C07C217/44 C07D319/12 A61K8/04 A61K8/41 A61Q5/12 A61Q19/00 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к катионным полиглицериновым композициям и соединениям, которые можно использовать в различных областях применения, в том числе для увлажнения или кондиционирования кожи или волос.

ОПИСАНИЕ СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ОБЛАСТИ ТЕХНИКИ

Композиции для личной гигиены, такие как лосьоны, кондиционеры, очищающие средства и т.п., как правило, содержат множество компонентов. Эти компоненты можно использовать для стабилизации продукта, улучшения внешнего вида, а также для увлажнения, кондиционирования, очистки или иной обработки тела. Например, так называемые «увлажнители» представляют собой класс компонентов, которые, как правило, служат для привлечения влаги и для замедления испарения воды с поверхности тела. К распространенным коммерческим увлажнителям относятся глицерин, пропиленгликоль, сорбитолы и полиэтиленгликоли.

Авторы изобретения поняли, что для того, чтобы увеличить диапазон вариантов, находящихся в распоряжении разработчиков средств личной гигиены, желательно иметь увлажняющий материал, обладающий дополнительной функциональностью, например, одной или более улучшенными свойствами: субстантивностью, влагоудерживающей способностью, пенообразованием, структурообразующим свойством и мягкостью. Кроме этого, авторы изобретения также поняли, что было бы желательно иметь возможность регулировать эти свойства путем подбора пропорций и химического состава реагентов, используемых для изготовления увлажняющего материала. Кроме того, авторы изобретения поняли, что было бы полезно, чтобы процесс получения такого материала не включал в себя реакцию этоксилирования, учитывая потенциальный риск для здоровья и безопасности при работе с исходным материалом - этиленоксидом.

Соответственно, описанное в настоящем документе изобретение решает одну или более вышеупомянутых проблем.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении предлагаются катионные полиглицериновые соединения, позволяющие преодолеть недостатки предшествующего уровня техники и склонные проявлять неожиданные благоприятные свойства. В частности, заявители обнаружили, что композиции и соединения, составляющие предмет настоящего изобретения, склонны проявлять более высокую субстантивность, влагоудерживающие свойства, пенообразование, структурообразующие свойства, мягкость и (или) комбинации этих свойств в сравнении с другими сопоставимыми (полиглицериновыми или иными) увлажняющими соединениями.

В соответствии с одним аспектом, в настоящем изобретении предлагаются полиглицериновые композиции, содержащие одно или более полиглицериновых соединений, которые имеют: (a) узловую структуру, содержащую по меньшей мере три смежных глицериновых остатка; (b) одну или более катионных групп, каждая из которых связана с узловой структурой независимо выбираемой связующей группой; и (c) один или более гидрофобных фрагментов, каждый из которых независимо (i) связан с узловой структурой при помощи связующей группы или (ii) составляет часть одной из одной или более катионных групп.

В соответствии с другим аспектом, в настоящем изобретении предлагаются полиглицериновые соединения, содержащие одно или более соединений формулы I:

(I)

где, в соответствии с данным вариантом осуществления:

Z представляет собой полиглицериновую узловую структуру, содержащую по меньшей мере 3 смежных глицериновых остатка;

Nu представляют собой независимо выбранные нуклеофильные группы, непосредственно соединенные с Z;

d представляет собой число нуклеофильных групп, непосредственно связанных с Z, и составляет от 2 до 21;

L₁ представляет собой независимо выбранную связующую группу, соединяющую Z с Hphob₁;

Hphob₁ представляет собой независимо выбранный гидрофобный фрагмент, содержащий от 6 до 30 атомов углерода;

a представляет собой число групп Hphob₁, связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₁, и составляет от нуля до 10;

L₂ представляет собой независимо выбранную связующую группу, соединяющую Z с катионной группой -R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)];

R₁ представляет собой независимо выбранный линейный или разветвленный алкилен (от -CH- до -C₆H₁₂-) или моногидроксиалкилен (от -CH(OH)- до -C₆H₁₁(OH)-);

N представляет собой атом азота;

R₂ представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от CH₃ до C₄H₉) или атом водорода;

R₃ представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от CH₃ до C₄H₉) или атом водорода, или независимо выбранный гидрофобный фрагмент;

Hphob₂ представляет собой независимо выбранный гидрофобный фрагмент, содержащий от 6 до 30 атомов углерода;

X₁ представляет собой анионный противоион или отсутствует;

b представляет собой число групп (R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₂, и составляет от нуля до 10;

L₃ представляет собой независимо выбранную связующую группу, соединяющую Z с катионной группой -R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)];

R₄ представляет собой независимо выбранный линейный или разветвленный алкилен (от -CH- до -C₆H₁₂-) или моногидроксилалкилен (от -CH(OH)- до -C₆(OH)H₁₁(OH)-);

R₅, R₆, R₇ каждый представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от CH₃ до C₄H₉);

X₂ представляет собой анионный противоион или отсутствует;

c представляет собой число групп (R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]), связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₃, и составляет от нуля до 10;

причем сумма a и b составляет от 1 до 10 включительно;

сумма b и c составляет от 1 до 10 включительно;

сумма a, b и c составляет от 1 до 10 включительно;

и сумма a, b, c и d составляет от 3 до 22 включительно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фигуре 1 представлено графическое изображение вязкости при нулевом сдвиге для некоторых композиций, составляющих предмет настоящего изобретения, и для сопоставимых композиций.

На фигуре 2 представлено графическое изображение зависимости гидроксильного числа от степени полимеризации для линейного полиглицерина.

На фигуре 3 представлено графическое изображение максимального объема пены и значений объема пены для некоторых композиций, составляющих предмет настоящего изобретения, и для сопоставимых композиций.

На фигуре 4 представлено графическое изображение относительной вязкости для некоторых композиций, составляющих предмет настоящего изобретения, и для сопоставимых композиций.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Все процентные значения, указанные в настоящем техническом описании, при отсутствии особых указаний, представляют собой процентные доли твердых/активных веществ по весу.

Используемый в данном документе термин «медицина» относится к области личной гигиены и медицинского лечения, в том числе, помимо прочего, к области ухода за детьми раннего возраста, ухода за полостью рта, профилактической гигиены, ухода за кожей, в том числе местной обработки кожи у детей и взрослых для поддержания ее здорового состояния, улучшения состояния кожи и (или) внешнего вида кожи; обработки ран, в том числе с целью ускорения затягивания или заживления ран и (или) с целью обезболивания или предотвращения шрамов, вызванных ранением; женской гигиены, в том числе обработки тканей наружных и внутренних половых органов и (или) молочных желез, улучшения состояния здоровья соответствующих тканей или кожных покровов, поддержания или улучшения внешнего вида указанных тканей или кожных покровов, повышения или способствования половой функции, связанной с указанными тканями или кожными покровами и т.п.

Как отмечалось выше, заявители обнаружили, что некоторые катионные полиглицериновые композиции можно применять в качестве неэтоксилированных субстантивных увлажнителей в различных композициях, включая косметические композиции и композиции для личной гигиены. Готовые композиции можно применять в качестве очищающих, смываемых или оставляемых после нанесения композиций. В частности, заявители выявили значительные неожиданные преимущества, связанные с композициями, содержащими одно или более полиглицериновых соединений, имеющих: (a) узловую структуру, содержащую по меньшей мере три смежных глицериновых остатка; (b) одну или более катионных групп, каждая из которых связана с узловой структурой независимо выбираемой связующей группой; и (c) один или более гидрофобных фрагментов, каждый из которых независимо (i) связан с узловой структурой при помощи связующей группы или (ii) составляет часть одной из одной или более катионных групп.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения катионные полиглицериновые композиции содержат по меньшей мере одно полиглицериновое соединение, описанное в настоящем документе, а предпочтительно - два или более. В некоторых вариантах осуществления полиглицериновые композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, содержат по меньшей мере три, предпочтительно по меньшей мере четыре, а в некоторых предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере пять полиглицериновых соединений, описанных в настоящем документе. В таких вариантах осуществления полиглицериновое соединение предпочтительно имеет среднюю степень полимеризации, измеренную методом анализа гидроксильного числа (DP_OH), от приблизительно 3 до приблизительно 20, например, от приблизительно 3 до приблизительно 18 или от приблизительно 3 до приблизительно 15. В ряде предпочтительных вариантов осуществления полигрицериновые композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, имеют величину DP_OH в диапазоне от приблизительно 3 до приблизительно 12 и более предпочтительно - от приблизительно 3 до приблизительно 10, еще более предпочтительно - от приблизительно 5 до приблизительно 10, еще более предпочтительно - от приблизительно 7 до приблизительно 10 и еще более предпочтительно - приблизительно 10.

В настоящем документе гидроксильное число (OH#), ассоциируемое с полиглицериновым материалом, определяется как количество миллиграммов гидроксида калия, эквивалентное содержанию гидроксила в одном грамме образца и измеренное в соответствии со стандартным официальным методом определения гидроксильного числа Cd 13-60 Американского общества нефтехимиков (AOCS). Далее на основании гидроксильного числа (OH#) вычисляют DP_OH полиглицеринового материала по следующему уравнению:

Следующее общее описание гидроксильного числа и DP_OH полиглицеринового материала приводится исключительно в целях пояснения. Для измерения гидроксильного числа в соответствии с упомянутым методом AOCS проводят реакцию известной массы анализируемого материала (например, полиглицеринового материала) с уксусным ангидридом в присутствии пиридина. Далее ацетилированный многоатомный спирт гидролизуют до многоатомного спирта и уксусной кислоты. Количество уксусной кислоты, полученной в результате реакции гидролиза, определяют путем титрования KOH в присутствии индикатора фенолфталеина. Далее определяют гидроксильное число, вычисляя количество мг KOH, необходимое для нейтрализации раствора, содержащего один грамм многоатомного спирта. Далее вычисляют DP_OH на основании гидроксильного числа по приведенному выше уравнению.

Специалистам в данной области будет понятно, что DP_OH определяют методом, который не позволяет различать линейные и дендритные (разветвленные или циклические) повторяющиеся звенья, но дает информацию о числе гидроксильных групп на грамм полимера. Специалистам в данной области будет понятно, что среднечисленное значение DP (DP_n), основывающееся на среднем количестве повторяющихся звеньев в полимере, может существенно отличаться от DP_OH при наличии в составе молекул определенных изомеров, например, циклических повторяющихся звеньев (Crowther, M.W. et al., JAOCS, 75, 1867, 1998). Это показано, например, на фигуре 2, где представлена теоретическая кривая зависимости гидроксильного числа от DP_n для случая чисто линейного полиглицерина (незаштрихованные квадраты) и для образца полиглицерина, содержащего 20% вес. циклических повторяющихся звеньев. Заштрихованный символ на каждом графике является аппроксимацией гидроксильного числа 900. Как видно на фигуре 2, смесь циклического и линейного полиглицерина с весовым соотношением 20/80% c гидроксильным числом 900 имеет величину DP_n приблизительно 5,5 (заштрихованный круг) по сравнению с величиной DP_OH, составляющей 9 (заштрихованный квадрат).

В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, имеют среднюю степень замещения гидрофобными фрагментами в расчете на узловую структуру (например, «a»+«b») больше нуля, но меньше десяти, более предпочтительно больше нуля, но меньше пяти, и еще более предпочтительно больше нуля, но меньше или равную трем. Специалистам в данной области будет понятно, что введение в узловую структуру в качестве заместителей гидрофобных фрагментов с образованием соединений/композиций, составляющих предмет настоящего изобретения, вероятно, представляет собой гетерогенный процесс, в результате которого образуются два или более полиглицериновых катионных соединения с разными заместителями и, следовательно, среднее количество гидрофобных фрагментов на узел в композиции может представлять собой нецелое значение. Предлагается пример расчета: для композиции, содержащей полиглицериновые гомополимерные соединения формулы I (DP_OH=10, т.е. содержащих 10 глицериновых остатков), где каждый полимер содержит независимое сочетание фрагментов Hphob₁ и Hphob₂. Если 50% мол. узловых структур Z содержат 2 моль L₁-Hphob₁, 40% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 1 моль L₁-Hphob₁, и 10% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 0 моль L₁-Hphob₁, то имеется 1,4 {2(0,5)+1(0,4)+0(0,1)=1,4} L₁-R₁-Hphob₁ на моль Z.

В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, имеют среднюю степень замещения катионными фрагментами в расчете на узел (например, «b»+«c») больше нуля, но меньше 10, более предпочтительно больше нуля, но меньше 5, и еще более предпочтительно больше нуля, но меньше 3. Предлагается пример расчета: для композиции, содержащей полиглицериновые гомополимерные соединения формулы I (DP=10, т.е. содержащих 10 глицериновых остатков), где каждый полимер содержит независимое сочетание катионных гидрофобных групп (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) и катионных (-R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]). Если 60% мол. узловых структур Z содержат 2 моль (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), 30% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 1 моль (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), 10% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 0 моль (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), то имеется 1,5 {2(0,6)+1(0,3)+0(0,1)=1,5} (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) на моль Z. Аналогично, если 20% мол. узловых структур Z содержат 2 моль (-R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]), 50% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 1 моль (-R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]), 30% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 0 моль (-R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]), то имеется 0,9 {2(0,2)+1(0,5)+0(0,3)=0,9} (-R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]) на моль Z. Таким образом, средняя степень катионного замещения на моль Z составляет 2,4 {1,5+0,9=2,4}.

В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, имеют среднюю степень замещения катионными гидрофобными фрагментами в расчете на узел (например, «b») больше нуля, но меньше 10, более предпочтительно больше нуля, но меньше 5, и еще более предпочтительно больше приблизительно 0,5, но меньше 3. Предлагается пример расчета: для композиции, содержащей полиглицериновые гомополимерные соединения формулы I (DP=10, т.е. содержащих 10 глицериновых остатков), где каждый полимер содержит независимое сочетание катионных гидрофобных групп (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]). Если 10% мол. узловых структур Z содержат 3 моль (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), 30% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 2 моль (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), 40% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 1 моль (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), 20% мол. полиглицериновых остатков Z содержат 0 моль (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), то имеется 1,3 {3(0,1)+2(0,3)+1(0,4)+0(0,2)=1,3} (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) на моль Z.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, соединения, составляющие предмет настоящего изобретения, и композиции, приготовленные из этих соединений, можно дополнительно проиллюстрировать формулой I:

(I)

где, в соответствии с данным вариантом осуществления:

Z представляет собой полиглицериновую узловую структуру, содержащую по меньшей мере 3 смежных глицериновых остатка;

Nu представляют собой независимо выбранные нуклеофильные группы, непосредственно соединенные с Z;

d представляет собой число нуклеофильных групп, связанных с Z, и составляет от 2 до 21;

L₁ представляет собой независимо выбранную связующую группу, соединяющую Z с Hphob₁;

Hphob₁ представляет собой независимо выбранный гидрофобный фрагмент, содержащий от 6 до 30 атомов углерода;

a представляет собой число групп Hphob₁, связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₁, и составляет от нуля до 10;

L₂ представляет собой независимо выбранную связующую группу, соединяющую Z с катионной группой -R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)];

R₁ представляет собой независимо выбранный линейный или разветвленный алкилен (от -CH- до -C₆H₁₂-) или моногидроксиалкилен (от -CH(OH)- до -C₆H₁₁(OH)-);

N представляет собой атом азота;

R₂ представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от CH₃ до C₄H₉) или атом водорода;

R₃ представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от CH₃ до C₄H₉) или атом водорода, или независимо выбранный гидрофобный фрагмент;

Hphob₂ представляет собой независимо выбранный гидрофобный фрагмент, содержащий от 6 до 30 атомов углерода;

X₁ представляет собой анионный противоион или отсутствует;

b представляет собой число групп (R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₂, и составляет от нуля до 10;

L₃ представляет собой независимо выбранную связующую группу, соединяющую Z с катионной группой -R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)];

R₄ представляет собой независимо выбранный линейный или разветвленный алкилен (от -CH- до -C₆H₁₂-) или моногидроксилалкилен (от -CH(OH)- до -C₆(OH)H₁₁(OH)-);

R₅, R₆, R₇ каждый представляет собой независимо выбранную алкильную или алкенильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от CH₃ до C₄H₉);

X₂ представляет собой анионный противоион или отсутствует;

c представляет собой число групп (R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]), связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₃, и составляет от нуля до 10;

причем сумма a и b составляет от 1 до 10 включительно;

сумма b и c составляет от 1 до 10 включительно; и

сумма a, b и c составляет от 1 до 10 включительно.

Композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, содержат соединения, имеющие узловую структуру, содержащую по меньшей мере три смежных глицериновых остатка. Под «глицериновым остатком» понимаются звенья глицерина, за исключением нуклеофильных групп, таких как гидроксильные группы. Такие глицериновые остатки в целом можно представить формулой C₃H₅O для линейных и дендритных остатков (Rokicki et al. Green Chemistry, 2005, 7, 52). Соответствующие глицериновые остатки представляют собой дегидратированные формы (т.е. с удалением одного моля воды) следующих глицериновых групп: линейные-1,4 (L_1,4) глицериновые звенья; линейные-1,3 (L_1,3) глицериновые повторяющиеся звенья; дендритные (D) глицериновые звенья; концевые-1,2 (T_1,2) звенья; и концевые-1,3 (T_1,3) звенья. Примеры таких повторяющихся и концевых глицериновых звеньев показаны ниже (по правую сторону от стрелок). Также показаны соответствующие исходные глицериновые звенья (по левую сторону от стрелки; включают гидроксильные группы):

линейные-1,4 (L_1,4) глицериновые повторяющиеся звенья

линейные-1,3 (L_1,3) глицериновые повторяющиеся звенья

дендритные (D) глицериновые повторяющиеся звенья, что ведет к образованию разветвленных или циклических соединений

концевые-1,2 (T_1,2) звенья

и концевые-1,3 (T_1,3) звенья

В некоторых вариантах осуществления, наряду с глицериновыми остатками, узловая структура может содержать одно или более дополнительных оксиалкильных звеньев. Оксиалкильные звенья в целом могут быть описаны формулой -(O-R)-, где R представляет собой линейный или разветвленный алкил C₁-C₄, например -CH₂CH₂-, -CH(CH₃)CH₂- и -CH₂CH₂CH₂-, получаемые в результате введения в реакцию необязательных сомономеров, таких как 1,2-этандиол, 1,2-пропандиол, 1,3-пропандиол, этиленкарбонат, 1,2 пропиленкарбонат и 1,3 пропиленкарбонат. Например, общую формулу глицеринового остатка и смежной с ним оксиалкильной группы можно представить следующим образом:

и, в качестве еще одного примера, полиглицерин-со-1,3-пропандиол, соответственно, с узловой структурой:

Специалисту в данной области будет понятно, что, учитывая природу полимеризации соединений, составляющих предмет настоящего изобретения, и использованную в настоящем документе номенклатуру, в некоторых вариантах осуществления узел, составляющий предмет настоящего изобретения, также может включать концевую (по отношению к самому узлу) трехуглеродную алкильную группу. Например, ниже показан пример узла, составляющего предмет настоящего изобретения, который является производным глицерина, причем в результате полимеризации узловой структуры образуются семь глицериновых остатков с одной концевой трехуглеродной алкильной группой, помеченной ниже как остаток C₃H₅:

Специалистам в области химии полимеров будет понятно, что полиглицерин, как любой типичный полимер, состоит из повторяющихся звеньев и концевых групп. В простом случае, где полимер образован в результате конденсации мономерных звеньев (с отщеплением воды при полимеризации), концевые группы образованы материнской молекулой, тогда как повторяющиеся звенья образуются из материнского мономера при отщеплении молекулы воды. Это относится и к линейным полиглицеринам, которые можно синтезировать из мономерного глицерина.

Полимеризация глицерина показана на приведенном ниже фигуре, где w молей глицерина полимеризуются с образованием линейного полиглицерина, имеющего (1-w) повторяющихся звеньев и 1 концевую группу. Для ясности концевая группа обозначена пунктирными линиями. Следует отметить, что формула повторяющегося звена (C₃H₆O₂) представляет собой формулу молекулы глицерина (C₃H₈O₃) без молекулы воды (H₂O). Также следует отметить, что суммарно концевое звено [(C₃H₇O₂) плюс (OH)] представляет собой молекулу глицерина формулы (C₃H₈O₃), и что в качестве побочного продукта полимеризации образуется (1-w) молей воды.

Кроме этого, если данный принцип перенести на описание дегидратированного полиэфира (остаток глицерина), можно видеть, что повторяющееся звено остатка глицерина будет иметь формулу (C₃H₅O). Следует отметить, что концевой остаток будет иметь формулу (C₃H₅)

Это дополнительно иллюстрируется приведенной ниже структурной формулой, в которой изомеры повторяющихся звеньев обозначены круглыми скобками (всего 7 повторяющихся звеньев), а концевой остаток глицерина обозначен квадратными скобками (1 концевой остаток глицерина), причем общая степень полимеризации (DP) равна 8.

Помимо концевых остатков C₃H₅ и повторяющихся звеньев-остатков C₃H₅O, если молекула содержит определенные изомеры, включающие циклические звенья дендритной структуры, также могут присутствовать остатки C₃H₅O₂ и концевые остатки C₃H₅O. Это показано на приведенном ниже рисунке, на котором круглыми скобками обозначены повторяющиеся и концевые звенья, относящиеся к пентаглицерину, содержащему два дендритных циклических звена. Если не оговорено особо, повторяющиеся и концевые звенья-остатки имеют формулу C₃H₅O.

В соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами осуществления, каждая узловая структура, составляющая предмет настоящего изобретения, включает в себя от трех до приблизительно 20 глицериновых остатков (и необязательно одно или более оксиалкильных звеньев), и может иметь всего от 3 до приблизительно 21 комбинированной группы, которые выбирают из нуклеофильных групп, гидрофобных групп (Hphob₁), катионных групп (-R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]), катионных гидрофобных групп (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) и комбинаций из двух или более таких групп, которые либо связаны с узловой структурой (в случае нуклеофильных групп), либо присоединены к ней связующими группами (в случае гидрофобных, катионных и (или) катионных гидрофобных групп). В некоторых предпочтительных вариантах осуществления узловая структура состоит только из атомов углерода, водорода и кислорода глицериновых остатков. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления узловая структура состоит только из атомов углерода, водорода и кислорода глицериновых остатков и оксиалкильных звеньев. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления все глицериновые остатки и необязательные оксиалкильные звенья, если таковые имеются, узловой структуры являются смежными. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, в узловой структуре соотношение числа атомов углерода к числу атомов кислорода составляет от приблизительно 2,5 до приблизительно 4,5:1, предпочтительно от приблизительно 2,5 до приблизительно 3,5:1, например, от приблизительно 2,6 до приблизительно 3,4:1, например, от приблизительно 2,8 до приблизительно 3,4:1.

Примеры соответствующих узловых структур приведены ниже в описании некоторых конкретных примеров катионных полиглицериновых соединений. Специалист в данной области легко поймет, что полиглицериновая узловая структура включает в себя множество эфирных функциональных групп, и поэтому такие соединения далее можно называть «полиэфирами».

Как описано выше, катионные полиглицериновые соединения, составляющие предмет настоящего изобретения, дополнительно содержат по меньшей мере одну катионную группу и по меньшей мере один гидрофобный фрагмент. Соединение, составляющее предмет настоящего изобретения, может содержать любую соответствующую комбинацию одной или более катионных групп, гидрофобных групп и (или) катионных гидрофобных групп (т.е. катионных групп, в которых гидрофобный фрагмент является частью катионной группы), в результате чего соединение содержит как по меньшей мере одну катионную группу, так и по меньшей мере один гидрофобный фрагмент. Например, в некоторых вариантах осуществления соединение, составляющее предмет настоящего изобретения, может содержать одну отдельную катионную гидрофобную группу (или необязательно в комбинации с любым дополнительным числом отдельных катионных групп, катионных гидрофобных групп или гидрофобных групп) или может содержать по меньшей мере одну катионную группу (с наличием или без наличия гидрофобных фрагментов) и по меньшей мере одну отдельную гидрофобную группу (или необязательно в комбинации с любым дополнительным числом отдельных катионных групп, катионных гидрофобных групп или гидрофобных групп).

Любая соответствующая катионная группа в соединении, составляющем предмет настоящего изобретения, может быть присоединена к узловой структуре при помощи связующей группы. К соответствующим катионным группам могут относиться группы, несущие положительный заряд, как, например, амин, в том числе четвертичный амин или третичный амин (в последнем случае одна из групп R, связанных с азотом, будет представлять собой водород (H)). В предпочтительном варианте осуществления катионный фрагмент представляет собой четвертичный амин. К примерам предпочтительных четвертичных аминов относятся амины, представленные структурными формулами -R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)] и -R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)], как показано в формуле I, где R₁ и R₄ представляют собой независимо выбранные линейные, разветвленные, насыщенные или ненасыщенные углеводородные цепи C₁-C₆, которые могут также быть необязательно замещены нуклеофильными функциональными группами, такими как -OH, -SH или -NH₂; R₂, R₅, R₆ и R₇ представляют собой независимо выбранные алкильные группы C₁-C₄ (от CH₃ до C₄H₉) или водород (H); R₃ представляет собой независимо выбранную алкильную группу C₁-C₄ (от CH₃ до C₄H₉), водород или гидрофобный фрагмент; и Hphob₂ представляет собой гидрофобный фрагмент. К примерам предпочтительных групп R₁ и R₄ относятся линейные алкильные группы C₁-C₃ или 2-гидроксипропил. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления R₁ и R₄ представляют собой CH₂CH(OH)CH₂-. К примерам предпочтительных алкильных групп C₁-C₄ относятся водород, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, трет-бутил и изобутил.

Относительное количество катионных фрагментов и их положение в полиглицериновом соединении может варьироваться. Поэтому оба параметра «b» и «c» в формуле I могут независимо друг от друга изменяться от нуля до десяти, более предпочтительно, от нуля до 5, более предпочтительно, от нуля до 3, при условии что суммарное число катионных фрагментов на узловую структуру, т.е. сумма b и c, будет составлять от единицы до десяти включительно. В предпочтительных вариантах осуществления b равно по меньшей мере единице. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления сумма b и c составляет от единицы до 5, более предпочтительно - от единицы до 3 и более предпочтительно - от единицы до 2.

Необязательные анионные противоионы X₁ и (или) X₂ служат для компенсации заряда каждого катионного фрагмента. Анионные противоионы X₁и X₂ представляют собой независимые органические или неорганические косметически приемлемые анионы. К типичным неорганическим анионам относятся галогениды, сульфаты, фосфаты, нитраты и бораты. Наиболее предпочтительными являются галогениды, особенно хлорид. К другим соответствующим органическим анионным противоионам относятся метосульфат, толуоилсульфат, ацетат, цитрат, таурат, гликолят, лактат, глюконат, бензолсульфонат и т.п.

В соединения, составляющие предмет настоящего изобретения, могут включаться любые соответствующие гидрофобные фрагменты (например, Hphob₁ и Hphob₂ в формуле I). Под «гидрофобным фрагментом» понимается неполярный фрагмент, содержащий по меньшей мере один из следующих элементов: (a) углерод-углеродную цепь из по меньшей мере шести атомов углерода, в которой ни один из шести углеродных атомов не является углеродом карбонильной группы и не имеет непосредственно связанного с ним гидрофильного фрагмента; (b) три или более алкилсилокси группы (-[Si(R)₂-O]-); и (или) (c) последовательность из трех или более оксипропиленовых групп. Гидрофобный фрагмент может представлять собой или включать в себя линейные, циклические, ароматические, насыщенные или ненасыщенные группы. Предпочтительные гидрофобные фрагменты включают в себя 6 или более атомов углерода, более предпочтительно - от 8 до 30 атомов углерода, еще более предпочтительно - от 10 до 26 атомов углерода и наиболее предпочтительно - от 12 до 24 атомов углерода. Примеры гидрофобных фрагментов включают в себя линейные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные алкильные фрагменты, например, линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный алкил C₁₀-C₃₀, например, децил, ундецил, додецил (лаурил), тридецил, тетрадецил (миристил), пентадецил, гексадецил (цетил, пальмитил), гептадецил, гептадеценил, гепта-8-деценил, гепта-8,11-деценил, октадецил (стеарил), нонадецил, эйкозанил, геникосен-12-ил, геникозанил, докозанил (бегенил) и т.п., а также бензил. Некоторые предпочтительные гидрофобные фрагменты включают в себя гептадецил, гептадеценил, гепта-8-деценил, гепта-8,11-деценил и т.п. Другие примеры гидрофобных фрагментов включают в себя такие группы, как полиоксипропилен, полиоксибутилен, полидиметилсульфоксан и фторированные углеводороды, содержащие углеродную цепь из по меньшей мере шести атомов углерода, ни один из которых не имеет непосредственно связанного с ним гидрофильного фрагмента, и т.п. Примерами некоторых предпочтительных гидрофобных фрагментов для Hphob₁ являются ундецил, пентадецил, гептадеценил и гепта-8-деценил, а для Hphob₂ - додецил (лаурил), кокоалкил и стеарил.

Относительное количество гидрофобных фрагментов и их положение в полиглицериновом соединении может варьироваться. Поэтому оба параметра «a» и «b» в формуле I могут независимо друг от друга изменяться от нуля до десяти, более предпочтительно - от нуля до 5, более предпочтительно - от нуля до 3, при условии что суммарное число гидрофобных фрагментов на узловую структуру, т.е. сумма a и b, будет составлять от единицы до десяти включительно. В предпочтительных вариантах осуществления b равно по меньшей мере единице. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления сумма a и b составляет от единицы до 5, более предпочтительно - от единицы до 3 и более предпочтительно - от единицы до 2.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления, соединения, составляющие предмет настоящего изобретения, представляют собой соединения формулы I, в которой сумма a+b+c+d может быть меньше или равна 5, или может быть больше 5. В таких вариантах осуществления, если сумма a+b+c+d меньше или равна 5, то соотношение a+b+c к a+b+c+d (a+b+c/a+b+c+d) предпочтительно больше 0,33. В альтернативном варианте осуществления, если сумма a+b+c+d больше 5, то соотношение a+b+c/a+b+c+d составляет от 0,04 до 0,9. В некоторых более предпочтительных вариантах осуществления, если сумма a+b+c+d больше 5, то соотношение a+b+c/a+b+c+d составляет от 0,04 до 0,7, более предпочтительно - от 0,04 до 0,6.

Соединения, составляющие предмет настоящего изобретения, могут содержать любые соответствующие связующие группы (например, L₁, L₂ и (или) L₃ в формуле I) для присоединения катионных групп и (или) гидрофобных групп к узлу. Под «присоединением к узлу» понимается, что катионная группа и (или) гидрофобная группа связана с узлом только находящейся между ними связующей группой. К примерам соответствующих связующих групп относятся функциональные группы, которые при присоединении к по меньшей мере двум атомам углерода образуют простые эфиры, сложные эфиры, карбаматы (уретаны), амиды, кетоны или карбонаты. Таким образом, как будет понятно специалисту в данной области, каждая связующая группа может быть выбрана из следующего перечня: -O-, -OC(O)-, -OC(O)N(H)-, -C(O)N(H)-, -C(O)-, -OC(O)O- и т.п. К предпочтительным связующим группам относятся простые эфирные (-O-) и сложноэфирные -(OC(O)-) связи, более предпочтительно, простые эфирные связи для связующих групп L₂ и L₃ и простые эфирные или сложноэфирные связи для связующей группы L₁.

В некоторых вариантах осуществления имеющаяся связующая группа (например, L₁, L₂ и (или) L₃) является, полностью или частично, производной гидроксильной группы полиглицериновых повторяющихся звеньев, которые вступают в реакцию в процессе получения катионного полиглицеринового соединения/композиции. Например, если гидроксильная группа полиглицерина вступает в реакцию с жирными кислотами в условиях реакции конденсации, то получающаяся узловая структура будет содержать гидрофобные фрагменты, ковалентно связанные с ней группами L₁, представляющими собой сложноэфирные функциональные группы (-OC(O)-). В соответствии с другим вариантом осуществления, различные связующие группы могут быть получены из реагента с двумя функциональными группами. Например, если гидроксильная группа полиглицерина вступает в реакцию с диизоцианатом, а затем в реакцию с жирным спиртом, то полученный узел Z будет иметь в качестве заместителей гидрофобные фрагменты, ковалентно связанные с узловой структурой группами L₁, которые представляют собой карбаматные (уретановые) функциональные группы.

Катионные полиглицериновые соединения, составляющие предмет настоящего изобретения, могут содержать любые соответствующие нуклеофильные группы, связанные с узловыми структурами. Под нуклеофильными группами понимаются электронодонорные функциональные группы, такие как гидроксильная группа (-OH), аминогруппа (-NH₂) и тиоловая группа (-SH). В предпочтительном варианте осуществления каждая нуклеофильная группа представляет собой гидроксильную группу (-OH). Число непосредственно связанных с узловой структурой нуклеофильных групп «d» составляет от 1 до приблизительно 21, предпочтительно от 1 до приблизительно 16 и предпочтительно от 1 до приблизительно 11.

Не предполагая ограничивать изобретение любыми нижеприведенными структурами, заявители приводят в настоящем документе конкретные примеры соединений, попадающих в сферу действия настоящего изобретения, с целью дополнительной иллюстрации соединений формулы I и композиций, содержащих такие соединения. Например, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиция, составляющая предмет настоящего изобретения, может содержать катионное полиглицериновое соединение декаглицериновый эфир N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммония хлорида, идеализированная структура которого показана ниже:

где, в соответствии с формулой I,

(a) Z, имеющий приведенную ниже структурную формулу, представляет собой декаглицериновый остаток, состоящий из остатков-звеньев глицерина [с соотношением атомов C/O 30/10 = 3]

(b) d представляет собой число нуклеофильных групп (-OH), непосредственно соединенных с Z, и равно 9

(c) L₁ отсутствует

(d) Hphob₁ отсутствует

(e) a равно 0

(f) L₂ представляет собой эфирную связующую группу, соединяющую Z и R₁

(g) R₁ представляет собой 2-гидроксипропил

(h) N представляет собой азот;

(i) R₂ представляет собой метильную группу

(j) R₃ представляет собой метильную группу

(k) Hphob₂ представляет собой лаурильную группу

(l) X₁ представляет собой противоион

(m) b равно 1, поскольку существует 1 (L₂-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) на Z

(n) L₃ отсутствует

(o) R₄ отсутствует

(p) R₅ отсутствует

(q) R₆ отсутствует

(r) R₇ отсутствует

(s) X₂ отсутствует

(t) c равно 0, поскольку существует 0 (L₃-R₅-N-[(R₆)(R₇)(R₈)]) на Z;

(u) сумма a и b равна 1

(v) и сумма b и c равна 1

(w) и сумма a, b и c равна 1.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиция, составляющая предмет настоящего изобретения, может содержать катионное полиглицериновое соединение октаглицериновый эфир N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммония (N-(2-гидроксипропил)-N,N,N-триметилпропан-1-аммония), идеализированная структура которого показана ниже:

(a) Z, имеющий приведенную ниже структурную формулу, представляет собой октаглицериновый остаток, состоящий из остатков-звеньев глицерина [с соотношением атомов C/O 22/8= 2,75]

(b) d представляет собой число нуклеофильных групп, непосредственно соединенных с Z, и равно 6

(c) L₁ отсутствует

(d) Hphob₁ отсутствует

(e) a равно 0, поскольку отсутствуют полиглицериновые гидроксильные группы, замещенные группой (L₁-Hphob₁)

(f) L₂ представляет собой эфирную связующую группу, соединяющую Z и R₁

(g) R₁ представляет собой 2-гидроксипропил

(h) N представляет собой азот;

(i) R₂ представляет собой метильную группу

(j) R₃ представляет собой метильную группу

(k) Hphob₂ представляет собой лаурильную группу

(l) X₁ представляет собой противоион

(m) b равно 1, поскольку существует 1 (L₂-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) на Z

(n) L₃ представляет собой эфирную связующую группу, соединяющую Z и R₄

(o) R₄ представляет собой 2-гидроксипропил

(p) R₅ представляет собой метильную группу

(q) R₆ представляет собой метильную группу

(r) R₇ представляет собой метильную группу

(s) Х₂ представляет собой противоион

(t) с равно 1, поскольку существует в среднем 1 (L₃-R₅-N-[(R₆)(R₇)(R₈)]) на Z

(u) сумма а и b равна 1

(v) и сумма b и с равна 2

(w) и сумма a, b и с равна 2.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиция, составляющая предмет настоящего изобретения, может содержать катионное полиглицериновое соединение декаглицеринмоноолеатный эфир N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметилкокоалкил-1-аммоний хлорида, идеализированная структура которого показана ниже:

где, в соответствии с формулой I,

(a) приведенный ниже фрагмент представляет собой декаглицериновый остаток, состоящий из 10 остатков-звеньев глицерина [с соотношением атомов C/O 30/9=3,3]

(b) d представляет собой число нуклеофильных групп, непосредственно соединенных с Z, и равно 10

(c) L₁ представляет собой сложноэфирную связь

(d) Hphob₁ представляет собой 8-гептадеценил

(e) a равно 1, поскольку существует 1 (L₁-Hphob₁) на Z

(f) L₂ представляет собой эфирную связующую группу, соединяющую Z и R₁

(g) R₁ представляет собой 2-гидроксипропил

(h) N представляет собой азот;

(i) R₂ представляет собой метильную группу

(j) R₃ представляет собой метильную группу

(k) Hphob₂ представляет собой кокоалкильную группу, которая, как известно специалистам в данной области, представляет собой распределение насыщенных и ненасыщенных цепочек C₈-C₁₈ (на основе распределения углеродной цепочки кокосовых жирных кислот из кокосового масла)

(l) X₁ представляет собой противоион

(m) b равно 1, поскольку существует 1 (L₂-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) на Z

(n) L₃ отсутствует

(o) R₄ отсутствует

(p) R₅ отсутствует

(q) R₆ отсутствует

(r) R₇ отсутствует

(s) X₂ отсутствует

(t) с равно 0, поскольку существует в среднем 0 (L₃-R₅-N-[(R₆)(R₇)(R₈)]) на Z

(u) сумма а и b равна 2

(v) и сумма b и с равна 1

(w) и сумма a, b и с равна 2.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиция, составляющая предмет настоящего изобретения, может содержать катионное полиглицериновое соединение декаглицеринмоноолеатный эфир N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммоний хлорида (N-(2-гидроксипропил)-N,N,N-триметилпропан-1-аммоний хлорида), идеализированная структура которого показана ниже:

где, в соответствии с формулой I,

(a) Z, имеющий приведенную ниже структурную формулу, представляет собой декаглицериновый остаток, состоящий из остатков-звеньев глицерина

(b) d представляет собой число нуклеофильных групп, непосредственно соединенных с Z, и равно 7

(c) L₁ представляет собой сложноэфирную связь

(d) Hphob₁ представляет собой 8-гептадеценил

(e) a равно 1, поскольку существует 1 (L₁-Hphob₁) на Z

(f) L₂ представляет собой эфирную связующую группу, соединяющую Z и R₁

(g) R₁ представляет собой 2-гидроксипропил

(h) N представляет собой азот;

(i) R₂ представляет собой метильную группу

(j) R₃ представляет собой метильную группу

(k) Hphob₂ представляет собой кокоалкильную группу, которая, как известно специалистам в данной области, представляет собой распределение насыщенных и ненасыщенных цепочек C₈-C₁₈

(l) X₁ представляет собой противоион

(m) b равно 1, поскольку существует в среднем 1 (L₂-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) на Z

(n) L₃ представляет собой эфирную связующую группу, соединяющую Z и R₄

(o) R₄ представляет собой 2-гидроксипропил

(p) R₅ представляет собой метильную группу

(q) R₆ представляет собой метильную группу

(r) R₇ представляет собой метильную группу

(s) X₂ представляет собой противоион

(t) c равно 1, поскольку существует в среднем 1 (L₃-R₅-N-[(R₆)(R₇)(R₈)]) на Z

(u) сумма a и b равна 2

(v) и сумма b и c равна 2

(w) и сумма a, b и c равна 3.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиция, составляющая предмет настоящего изобретения, может содержать катионное полиглицериновое соединение декаглицеринмоноолеатный эфир N-(2-гидроксипропил)-N,N,N-триметилпропан-1-аммония, идеализированная структура которого показана ниже:

где, в соответствии с формулой I,

(a) Z, имеющий приведенную ниже структурную формулу, представляет собой декаглицериновый остаток, состоящий из остатков-звеньев глицерина [с соотношением атомов C/O 30/10=3]

(b)

(c) d представляет собой число нуклеофильных групп, непосредственно соединенных с Z, и равно 10

(d) L₁ представляет собой сложноэфирную связь

(e) Hphob₁ представляет собой 8-гептадеценил

(f) a равно 1, поскольку существует в среднем 1 (L₁-Hphob₁) на Z

(g) L₂ отсутствует

(h) R₁ отсутствует

(i) N представляет собой азот;

(j) R₂ отсутствует

(k) R₃ отсутствует

(l) Hphob₂ отсутствует

(m) X₁ отсутствует

(n) b равно 1, поскольку существует 1 (L₂-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]) на Z

(o) L₃ представляет собой эфирную связующую группу, соединяющую Z и R₄

(p) R₄ представляет собой 2-гидроксипропил

(q) R₅ представляет собой метильную группу

(r) R₆ представляет собой метильную группу

(s) R₇ представляет собой метильную группу

(t) X₂ представляет собой противоион

(u) c равно 1, поскольку существует в среднем X (L₃-R₅-N-[(R₆)(R₇)(R₈)]) на Z

(v) сумма a и b равна 1

(w) и сумма b и c равна 1

(x) и сумма a, b и c равна 2.

Способы получения катионных полиглицериновых соединений и композиций

Катионные полиглицериновые соединения и композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, могут быть синтезированы с использованием различных способов синтеза, включая, без ограничений, реакцию азот-содержащих соединений с полиглицерином (ПГ) или со сложными эфирами полиглицерина (ПГЭ). ПГ или ПГЭ могут представлять собой любые коммерчески доступные разновидности. К типичным примерам исходных ПГ и ПГЭ без ограничений относятся полиглицерины (например, Natrulon® H-10 производства компании Lonza PLC, г. Базель, Швейцария) и сложные эфиры полиглицерина (например, Polyaldo® 10-1-O KFG и Polyaldo® 10-1-L производства компании Lonza PLC), а также простые полиглицериновые эфиры (такие как Polyglycerin Ether ML10 производства компании Daicel Chemical Industries, LTD, г. Хиросима, Япония).

Ниже показан схематический пример полиглицерина, содержащего 11 повторяющихся звеньев глицерина (DP_OH=11), со структурными звеньями типов L_1,3, L_1,4, D, T_1,3 и T_1,2. Для детальной демонстрации отмечены три углеродных атома, относящихся к каждому классу структурных звеньев.

Азотсодержащие соединения могут быть кватернизованы либо до, либо после присоединения к ПГ/ПГЭ. Типичными примерами катионизирующих реагентов являются эпоксидные или галоидгидриновые производные, содержащие аминогруппу. Ниже представлены обобщенные структуры соответствующих кватернизированных исходных реагентов:

Коммерчески доступные галоидгидрины включают в себя Quab® 188, 342, 360 и 426, соответствующие хлориду 3-хлор-2-гидроксипропил-алкил-димитиламмония (CHADAC), в котором алкильные группы представляют собой метил, лаурил, кокоалкил и стеарил, соответственно. Коммерчески доступные эпоксидные реагенты включают в себя Quab® 151 (хлорид 2,3-эпоксипропилтриметиламмония). Галоидгидрины Quab® предлагаются к продаже компанией SKW QUAB Chemicals, Inc, г. Теодор, штат Алабама, США.

Кватернизированный галоидгидрин Quab® может реагировать с ПГ или ПГЭ в присутствии основного катализатора. Соответственно, в одном варианте осуществления способ получения катионных полиглицеринов включает в себя реакцию полиглицерина с кватернизированным галоидгидрином в присутствии основного катализатора. Соответствующие катализаторы включают в себя щелочные металлы, такие как натрий или калий, основания, например гидроксиды, в частности NaOH или KOH, карбонаты, в частности K₂CO₃ или Na₂CO₃, бикарбонаты, в частности KHCO₃ или NaHCO₃, и третичные амины, в частности третичные амины, включающие по меньшей мере один третичный атом азота в кольцевой системе, например 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен (DBU), 1,4-диазабицикло[2.2.2]октан (DABCO), 4-(диметиламино)пиридин (DMAP), 7-метил-1,5,7-триазабицикло[4.4.0]дец-5-ен (MTBD), хинуклидин, пирроколин и подобные материалы.

В предпочтительном варианте осуществления в качестве основного катализатора используется гидроксид щелочного металла. К соответствующим гидроксидам щелочных металлов относятся гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция, гидроксид бария, гидроксид цезия, гидроксид лития, гидроксид рубидия и гидроксид стронция. Гидроксиды натрия, калия и кальция являются предпочтительными из-за доступности и низкой стоимости. Как правило, молярное соотношение галоидгидрина и гидроксида щелочного металла составляет от 1:0,5 до 1:50, как правило, от 1:1 до 1:4, хотя более часто - от 1:1 до 1:3, желательно от 1:1,03 до 1:2 и особенно желательно от 1:1,03 до 1:1,5. Желательное молярное соотношение галоидгидрина и гидроксида щелочного металла может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от содержания воды в растворе. Как правило, молярное соотношение эпоксида и гидроксида щелочного металла составляет от 1:0,01 до 1:50, как правило, от 1:0,01 до 1:10, хотя более часто - от 1:0,01 до 1:3, желательно от 1:0,01 до 1:2 и особенно желательно от 1:0,01 до 1:1.

Помимо соединений, составляющих предмет настоящего изобретения, при типичных реакциях синтеза могут образовываться побочные продукты, такие как хлорид 2,3-пропандиолтриалкиламмония, который образуется в результате побочной реакции воды и соответствующего хлорида 3-хлор-2-гидрокситриалкиламмония или гидролиза хлорида 2,3-эпоксипропилтриметиламмония. В целом, для прохождения реакции катионизации необходимо присутствие некоторого минимального количества воды. Однако повышение содержания воды выше этого количества может приводить к увеличению выхода побочных продуктов. Тем не менее, специалистам в данной области понятно, что следует использовать такие условия реакции, которые сведут к минимуму образование побочных продуктов. Хотя удаление побочных продуктов не является критичным условием, диоловые побочные продукты можно удалять, используя любой из различных традиционных процессов разделения, например, способ осаждения, колоночной хроматографии и экстракции растворителем.

В альтернативном варианте осуществления катионные полиглицерины (К-ПГ) могут быть получены в результате взаимодействия ПГ или ПГЭ с галоидгидриновыми спиртами (например, 3-хлор-2-гидроксипропандиолом) в кислой среде с получением промежуточного галоидгидринового ПГ/ПГЭ. В дальнейшем проводят реакцию взаимодействия данного продукта с гидроксидом щелочного металла с получением глицидилового ПГ/ПГЭ, который далее взаимодействует с аминоалкиламмонием или алкиламином с образованием К-ПГ. Если применяется алкиламин, может потребоваться дополнительная стадия кватернизации (например, реакция с галоидметаном) с получением искомого четвертичного амина.

В альтернативном варианте осуществления К-ПГ могут быть получены при взаимодействии ПГ или ПГЭ с эпихлоргидринами в щелочных условиях с получением ПГ/ПГЭ с эпоксидными функциональными группами. Далее ПГ/ПГЭ с эпоксидными функциональными группами можно вводить во взаимодействие с третичным амином с получением искомого К-ПГ. Если вместо третичного амина применяют вторичный амин, можно использовать дополнительную стадию кватернизации (например, реакцию с йодметаном) с получением четвертичного амина.

Кроме этого, на различных этапах синтеза можно применять адъюванты. Типичные адъюванты без ограничений включают в себя: нейтрализаторы оснований, такие как лимонная, уксусная, винная, соляная и серная кислоты.

Реакции синтеза в целом проводят с партией материала (периодический режим), обычно путем смешивания реагентов в соответствующем сосуде и их реакции в течение определенного времени, обычно при перемешивании. Свежий реагент и (или) катализатор можно добавлять однократно, через регулярные промежутки времени или непрерывно по ходу реакции (полупериодический режим). Также при желании можно использовать непрерывный или полунепрерывный режим синтеза.

При модификации ПГ или ПГЭ катионизирующими реагентами растворимость продукта может изменяться в зависимости от гидрофильности/гидрофобности катионизирующего реагента. Таким образом, промежуточные соединения и продукты могут образовывать другую фазу, отличную от исходной реакционной смеси. Реакция между компонентами, (в целом) находящимися в разных фазах, будет проходить медленнее, чем для компонентов в одной фазе. Степень совместимости промежуточных продуктов может повлиять на относительную скорость реакции и, следовательно, на распределение катионных функциональных групп по ПГ/ПГЭ. В некоторых случаях однофазной жидкой системы не образуется, а образуются два разных продукта (по одному в каждой фазе), которые могут разделяться и использоваться соответственно. В этих случаях параметры реакции можно регулировать соответствующим образом, чтобы благоприятствовать образованию желаемого продукта и свести к минимуму образование побочного. Например, в двухфазном продукте реакции CHADAC с PG-10 одна фаза может представлять собой К-ПГ с высоким содержанием алкилдиметиламмониевых функциональных групп, а вторая фаза может представлять собой К-ПГ с низким содержанием алкилдиметиламмониевых функциональных групп. Для разделения и сбора двух фаз можно использовать любые из традиционных методик разделения, например, декантирование, фракционирование, центрифугирование и (или) экстракцию растворителем.

Обычно реакции для получения соединений настоящего изобретения могут проводиться без необходимости в растворителе или разбавителе, особенно поскольку это позволит избежать трудностей в выделении искомого продукта. Однако при желании можно избежать физической несмешиваемости исходных материалов путем использования соответствующей инертной реакционной среды, растворителя или разбавителя; однако предпочтительнее проводить реакцию в гомогенной реакционной смеси или воде.

Соответствующими растворителями являются жидкости, которые сохраняют термостабильность на всем протяжении реакции. К соответствующим примерам растворителей/разбавителей относятся вода и полярные апротонные растворители.

Растворитель и (или) разбавитель может быть включен в полученную полиглицериновую катионную композицию, либо путем оставления растворителя/разбавителя в продукте, либо путем последующего целенаправленного добавления, чтобы снизить вязкость продукта для транспортировки, хранения и (или) последующего использования. Обычно такие растворители/разбавители используют для создания композиции, в которой их количество составляет от 50 до 90, чаще от 60 до 80 и в частности приблизительно 70% от массы продукта.

В ходе реакции можно использовать стадию нагревания. На этой стадии температура может быть от комнатной до превышающей окружающую среду, например, от 25°C до по меньшей мере 150°C, чаще от по меньшей мере 40°C до 90°C, по существу используется диапазон от 65 до 85°C.

Обычно реагенты, используемые для получения соединений, составляющих предмет настоящего изобретения, при температурах реакции остаются жидкостями с низким давлением паров, поэтому реакцию можно легко провести при атмосферном давлении, хотя при желании можно использовать умеренное избыточное давление. Маловероятно, что может потребоваться давление ниже атмосферного, однако при выборе соответствующих нелетучих реагентов может оказаться возможным проводить реакцию при давлении умеренно ниже атмосферного.

На некоторых стадиях реакции предпочтительным может быть использование давления ниже атмосферного (т.е. вакуума) с целью доведения реакции до завершения и для удаления летучих побочных продуктов. Также предпочтительным может быть применение давления ниже атмосферного к реагентам до проведения реакции с целью удаления из них газов.

Чтобы избежать избыточной окраски продукта, реакции синтеза обычно проводят в атмосфере, практически не содержащей кислород, например, в атмосфере азота (например, используя азотную подушку или барботируя азотом). Также можно использовать другие инертные газы, такие как аргон. Для крупномасштабного производства использование азотной подушки может оказаться менее необходимым и, возможно, от него можно отказаться.

Другим способом уменьшения интенсивности окраски продукта является включение углеродных частиц, в частности, так называемого «активированного угля», или так называемой «отбеливающей глины», то есть диатомовой земли, для поглощения окрашенных побочных продуктов. При использовании углеродного материала его количество обычно составляет от 0,5 до 2,5% вес. от общего количества реагентов. Разумеется, этот углеродный материал или отбеливающую глину обычно удаляют путем фильтрации перед введением продуктов в состав конечной композиции. При желании при проведении реакции можно использовать совместно активированный уголь и восстановитель. Дополнительного улучшения цвета можно добиться путем обработки продукта реакции частицами углеродного материала, в частности, активированного угля, или отбеливающей глиной, как правило, в количестве от 0,5 до 2,5% вес. продукта.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, катионные полиглицериновые композиции применяются в композициях для личной гигиены. Композиция для личной гигиены может содержать, состоять из или по существу состоять из основы и полиглицериновой катионной композиции. Основа содержит воду, ПАВ и необязательно любые из разнообразных компонентов, обычно используемых для производства средств личной гигиены.

Любое количество катионной полиглицериновой композиции можно использовать для получения «эффективно действующего количества» композиции, и в настоящем документе этот термин означает количество катионной полиглицериновой композиции, достаточное для получения композиции с функциями средства для личной гигиены. Эффективное действующее количество, как правило, находится в диапазоне от 0,005 до приблизительно 10% вес., более предпочтительно - от приблизительно 0,01 до 7% вес. и наиболее предпочтительно - от приблизительно 0,05 до 5% вес.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, катионную полиглицериновую композицию используют в количестве, необходимом для обеспечения более высокого увлажнения, кондиционирования или распрямляющих свойств, пенообразования, вязкости и (или) их комбинаций.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, катионную полиглицериновую композицию применяют в количестве, достаточном для улучшения пенообразующих свойств. Например, катионную полиглицериновую композицию можно использовать в количестве, достаточном для того, чтобы при тестировании композиции для личной гигиены в соответствии с описанным ниже испытанием на пенообразование величина Объем пены _макс. у данной композиции для личной гигиены составляла по меньшей мере 10 мл, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 мл, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 200 мл, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 300 мл, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 500 мл и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 700 мл. В соответствии с другими вариантами осуществления, катионную полиглицериновую композицию можно применять в количестве, достаточном для того, чтобы при тестировании композиции для личной гигиены в соответствии с описанным ниже испытанием на пенообразование величина процентной доли стойкости пены у данной композиции для личной гигиены составляла по меньшей мере приблизительно 50%, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 75%, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90%.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, катионную полиглицериновую композицию применяют в количестве, достаточном для повышения вязкости. Например, катионную полиглицериновую композицию можно использовать в количестве, достаточном для того, чтобы при испытании композиции для личной гигиены в соответствии с описанным ниже испытанием на вязкость при нулевом сдвиге значение относительной вязкости у данной композиции для личной гигиены составило по меньшей мере приблизительно 1,5, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 3, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 5, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиции для личной гигиены, составляющие предмет настоящего изобретения, содержат достаточное количество катионной полиглицериновой композиции, для того чтобы относительная вязкость составляла по меньшей мере приблизительно 2, предпочтительно приблизительно 5, более предпочтительно приблизительно 10.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, катионную полиглицериновую композицию используют в количестве, достаточном для обеспечения более высоких кондиционирующих и (или) распрямляющих свойств. Например, катионную полиглицериновую композицию можно использовать в количестве, достаточном для того, чтобы при тестировании композиции для личной гигиены в соответствии с описанным ниже испытанием на эффективность кондиционирования, значение среднего усилия при расчесывании у данной композиции для личной гигиены составляло меньше чем приблизительно 1,67 Н (170 грамм-силы (гс)), предпочтительно меньше чем приблизительно 1,62 Н (165 гс), более предпочтительно меньше чем приблизительно 1,57 Н (160 гс). В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиции для личной гигиены, составляющие предмет настоящего изобретения, содержат количество катионной полиглицериновой композиции, достаточное, чтобы получить среднее усилие при расчесывании меньше чем приблизительно 1,67 Н (170 гс), предпочтительно меньше чем приблизительно 1,62 Н (165 гс), более предпочтительно меньше чем приблизительно 1,57 Н (160 гс), и по существу не содержат других известных увлажнителей.

В соответствии с другими вариантами осуществления, катионную полиглицериновую композицию можно применять в количестве, достаточном для того, чтобы при тестировании композиции для личной гигиены в соответствии с описанным ниже испытанием на распрямляющие свойства, процент закручивания волос у данной композиции для личной гигиены составлял менее чем приблизительно 20%, предпочтительно менее чем приблизительно 15%, более предпочтительно менее чем приблизительно 12%. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиции для личной гигиены, составляющие предмет настоящего изобретения, содержат количество катионной полиглицериновой композиции, достаточное, чтобы получить процент закручивания волос меньше чем приблизительно 20%, предпочтительно меньше чем приблизительно 15%, более предпочтительно меньше чем приблизительно 12%, и по существу не содержат других известных увлажнителей.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, катионную полиглицериновую композицию применяют в количестве, достаточном для улучшения увлажняющих свойств. Например, катионную полиглицериновую композицию можно применять в количестве, достаточном для того, чтобы при тестировании типовой композиции в соответствии с описанным ниже испытанием на водопоглощение значение % масс._{50 ОВ сорб.} у катионной полиглицериновой композиции составляло больше чем приблизительно 8, предпочтительно больше чем приблизительно 8,5, более предпочтительно больше чем приблизительно 10, еще более предпочтительно больше чем приблизительно 12. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиции для личной гигиены, составляющие предмет настоящего изобретения, содержат количество катионной полиглицериновой композиции, достаточное для того, чтобы значение % масс._{50 ОВ сорб.} составляло больше чем приблизительно 8, предпочтительно больше чем приблизительно 8,5, более предпочтительно больше чем приблизительно 10, еще более предпочтительно больше чем приблизительно 12, и по существу не содержат других известных увлажнителей.

В некоторых вариантах осуществления композиции, которые можно использовать в целях настоящего изобретения, могут содержать любое сочетание дополнительных поверхностно-активных веществ (ПАВ). Используемые ПАВ могут быть анионными, цвиттер-ионными (т.е. амфотерными или бетаиновыми), неионогенными или катионными, соответствующие примеры приведены ниже. При необходимости химические вещества указываются в соответствии с названиями, принятыми в Международной номенклатуре косметических компонентов (INCI).

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, к допустимым анионным ПАВ относятся следующие их классы: алкилсульфаты, алкилэфирсульфаты, алкилмоноглицеринэфирсульфаты, алкилсульфонаты, алкилсульфосукцинаты, алкилэфирсульфосукцинаты, алкилсульфосукцинаматы, алкиламидосульфосукцинаты, алкилкарбоксилаты, карбоксилаты алкиламидоэфиров, алкилсукцинаты, жирные ацилсаркозинаты, жирные ациламинокислоты, жирные ацилтаураты, жирные алкилсульфоацетаты, алкилфосфаты и смеси двух или более из них. Примеры некоторых предпочтительных анионных поверхностно-активных веществ включают:

Алкилсульфаты

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя лаурилсульфат натрия (R=алкил C₁₂, M⁺=Na⁺), лаурилсульфат аммония (R=алкил C₁₂, M⁺=NH₃⁺) и кокосульфат натрия (R = алкил кокосового масла, M⁺=Na⁺);

Алкилэфирсульфаты

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, n=1-12, а M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя лауретсульфат натрия (R=алкил C₁₂, M⁺=Na⁺, n=1-3), лауретсульфат аммония (R=алкил C₁₂, M⁺=NH₃⁺, n=1-3) и тридецетсульфат натрия (R=алкил C₁₃, M⁺=Na⁺, n=1-4);

Алкилмоноглицеридсульфаты

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион. К примерам относятся кокомоноглицеридсульфат натрия (RCO = ацил кокосового масла, М⁺=Na⁺) и кокомоноглицеридсульфат натрия аммония (RCO = ацил кокосового масла, М⁺ = NH₃⁺);

Алкилкарбоксилаты

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя лаурат натрия (R=C₁₁H₂₃, M⁺=Na⁺) и миристат калия (R=C₁₃H₂₇, M⁺=K⁺);

Алкилэфиркарбоксилаты

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, n=1-20, а M⁺ представляет собой одновалентный катион. К примерам относятся лаурет-13 карбоксилат натрия (R=алкил C₁₂, M⁺=Na⁺, n=13) и лаурет-3 карбоксилат натрия (R=алкил C₁₂, M⁺=Na⁺, n=3);

Сульфонаты альфа-олефинов, полученные путем сульфонирования длинноцепочечных альфа-олефинов. Сульфонаты альфа-олефинов состоят из смесей сульфонатов алкенов,

где R представляет собой алкил C₈-С₁₈ или их смеси, а М⁺ представляет собой одновалентный катион, и гидроксиалкилсульфонатов,

где R представляет собой алкил C₄-С₁₈ или их смеси, и М⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя олефинсульфонат натрия C12-14 (R=алкил C₈-C₁₀, M⁺=Na⁺) и олефинсульфонат натрия C14-16 (R=алкил C₁₀-C₁₂, M⁺=Na⁺);

Алкилсульфонаты:

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя алкансульфонаты натрия С13-17 (R=алкил C₁₃-C₁₇, M⁺=Na⁺) и алкил-втор-сульфонаты натрия C14-17 (R=алкил C₁₄-C₁₇, M⁺=Na⁺);

Алкиларилсульфонаты

где R представляет собой алкил C₆-C₁₈ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя децеилбензолсульфонат натрия (R=алкил C₁₀, M⁺=Na⁺) и додецилбензолсульфонат аммония (R=алкил C₁₂, M⁺=NH₃⁺);

Алкилглицеринэфирсульфонаты:

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, кокоглицерина эфирсульфонат натрия (R = алкил кокосового масла, M⁺=Na⁺);

Алкилсульфосукцинаты

где R представляет собой алкил C₈-С₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и М⁺ представляет собой одновалентный катион, например, лаурилсульфосукцинат динатрия (R=лаурил, М⁺=Na⁺).

Алкилэфирсульфосукцинаты

где R представляет собой алкил C₈-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, n=1-12, а M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, лауретсульфосукцинат динатрия (R = лаурил, n=1-4, и M⁺=Na⁺);

Диалкилсульфосукцинаты

где R представляет собой алкил C₆-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, диэтилгексилсульфосукцинат натрия (R = 2-этилгексил, M⁺=Na⁺).

Алкиламидоалкилсульфосукцинаты

где R представляет собой алкил C₈-С₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, R' представляет собой алкил С₂-С₄ (линейный или разветвленный), а М⁺ представляет собой одновалентный катион, например, кокамид-MIPA-сульфосукцинат динатрия (RCO = ацил кокосового масла, R'=изопропил, М⁺=Na⁺).

Алкилсульфосукцинаматы

где R представляет собой алкил C₈-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, стеарилсульфосукцинат динатрия (R=стеарил, C₁₈H₃₇, M⁺=Na⁺).

α-сульфоэфиры жирных кислот

где R представляет собой алкил C₆-C₁₆ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, R' представляет собой алкил C₁-C₄, и M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, метил-2-сульфолаурат натрия (R=C₁₀H₂₁, R'=метил, CH₃, и M⁺=Na⁺).

Соли жирных α-сульфокислот

где R представляет собой алкил C₆-C₁₆ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, 2-сульфолаурат динатрия (R=C₁₀H₂₁, M⁺=Na⁺).

Алкилсульфоацетаты

где R представляет собой алкил C₈-C₁₈ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и M⁺ = одновалентный катион, например, лаурилсульфоацетат натрия (R = лаурил, C₁₂H₂₅, M⁺=Na⁺).

Ацилизетионаты

где RCO представляет собой ацил C₈-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, R' представляет собой H или CH₃, M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, кокоилизетионат натрия (RCO = ацил кокосового масла, R'=H, M⁺=Na⁺) и лауроилметилизетионат натрия (RCO = лауроил, R'=CH₃, M⁺=Na⁺).

Ациллактилаты

где RCO представляет собой ацил C₈-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, лауроиллактилат натрия (RCO=лауроил, M⁺=Na⁺).

Ацилглицинаты и ацилсаркозинаты

где RCO представляет собой ацил C₈-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, R’ представляет собой H (глицинат) или CH₃ (саркозинат), M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, кокоилглицинат натрия (RCO = ацил кокосового масла, R’=H, M⁺=Na⁺), кокоилсаркозинат аммония (RCO = ацил кокосового масла, R’=CH₃, M⁺=NH₄⁺) и лауроилсаркозинат натрия (RCO=лауроил, R’=CH₃, M⁺=Na⁺).

Ацилглутаматы

где RCO представляет собой ацил C₈-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, R’ представляет собой H или CH₃, M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, кокоилглутамат динатрия (RCO = ацил кокосового масла, R’=H, M⁺=Na⁺) и лауроилглутамит динатрия (RCO=лауроил, R’=H, M⁺=Na⁺).

Ациласпартаты

где RCO представляет собой ацил C₈-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, R’ представляет собой H или CH₃, M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, N-лауроиласпартат динатрия (RCO=лауроил, R’=H, M⁺=Na⁺).

Ацилтаураты

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, R’ представляет собой H или CH₃, M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, кокоилглутамат динатрия (RCO = ацил кокосового масла, R’=H, M⁺=Na⁺) и лауроилглутамат динатрия (RCO = лауроил, R’=H, M⁺=Na⁺).

Алкилфосфаты

где R представляет собой алкил C₆-С₂₀ (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, лаурилфосфат калия (R=лаурил, C₁₂H₂₅, M⁺=K⁺) и алкилфосфат калия C12-13 (R=алкил C₁₂-C₁₃, M⁺=K⁺).

Анионные производные алкилполигликозидов (АПГ), включая: лаурилгликозидкарбоксилат натрия, кокогликозидцитрат динатрия, кокогликозидтартрат натрия, кокогликозидсульфосукцинат динатрия, кокогликозидгидроксипропилсульфонат натрия, децилгликозид гидроксипропилсульфонат натрия, лаурилгликозидгидроксипропилсульфонат натрия, кроссполимер гидроксипропилсульфонаткокогликозида натрия, кроссполимер гидроксипропилсульфонатдецилгликозида натрия, кроссполимер гидроксипропилсульфонатлаурилгликозида натрия; и анионные производные АПГ, например, описанные O’Lenick, патенты США № 7507399; 7375064; и 7335627, и комбинации двух или более из них, и т.п.

В целях данного изобретения можно использовать любое из множества амфотерных ПАВ. Используемый в настоящем документе термин «амфотерный» означает: 1) молекулы, которые содержат как кислотные, так и основные центры, такие как, например, аминокислоты, содержащие и амино- (основные), и кислотные (например, карбоновую кислоту, кислотные) функциональные группы; или 2) цвиттер-ионные молекулы, обладающие одновременно положительным и отрицательным зарядами в пределах одной и той же молекулы. Заряды последних могут либо зависеть, либо не зависеть от величины рН композиции. Примеры цвиттер-ионных материалов без ограничений включают в себя алкилбетаины и алкиламидоалкилбетаины. Амфотерные ПАВ в настоящем патенте описаны с противоионом. Специалистам в данной области будет понятно, что при значениях рН для композиций, составляющих предмет настоящего изобретения, амфотерные ПАВ будут либо электрически нейтральными за счет наличия уравновешивающих положительных и отрицательных зарядов, либо будут связаны с противоионами, например, противоионами щелочных металлов, щелочноземельных металлов или аммония. Примеры амфотерных ПАВ, которые можно использовать в целях настоящего изобретения, без ограничений включают в себя амфокарбоксилаты, такие как алкиламфоацетаты (моно- или ди-); алкилбетаины; алкиламидоалкилбетаины; алкиламидоалкилсультаины; алкиламфофосфаты; фосфорилированные имидазолины, такие как фосфобетаины и пирофосфобетаины; карбоксиалкильные алкилполиамины; алкиламино-дипропионаты; алкиламфоглицинаты (моно- или ди-); алкиламфопропионаты (моно- или ди-); N-алкил-β-аминопропионовые кислоты; алкилполиаминовые карбоксилаты; и их смеси. Конкретные примеры включают:

Алкилбетаины

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси. Примеры включают в себя кокобетаин (R = алкил кокосового масла), лаурилбетаин (R=лаурил, C₁₂H₂₅) и олеилбетаин (R=олеил, C₁₈H₃₅).

Алкилгидроксисультаины

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смесь. Примеры включают в себя кокогидроксисультаин (R=алкил кокосового масла) и лаурилгидроксисультаин (R=лаурил, C₁₂H₂₅).

Алкилсультаины

где R представляет собой алкил C₈-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смесь. Примеры включают в себя лаурилсультаин (R=лаурил, C₁₂H₂₅) и кокосультаин (R=алкил кокосового масла).

Алкиламидоалкилбетаины

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и x=1-4. Примеры включают в себя кокамидоэтилбетаин (RCO = ацил кокосового масла, x=2), кокамидопропилбетаин (RCO = ацил кокосового масла, x=3), лаурамидопропилбетаин (RCO = лауроил, и x=3), миристамидопропилбетаин (RCO = миристоил, и x=3), соевый амидопропилбетаин (R = ацил соевого масла, x=3) и олеамидопропилбетаин (RCO = олеоил, и x=3).

Алкиламидоалкилгидроксисультаины

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси. Примеры включают в себя кокамидопропилгидроксисультаин (RCO = ацил кокосового масла, x=3), лаурамидопропилгидроксисультаин (RCO=лауроил, и x=3), миристамидопропилгидроксисультаин (RCO=миристоил, и x=3) и олеамидопропилгидроксисультаин (RCO=олеоил, и x=3).

Алкиламидоалкилсультаины

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси. Примеры включают в себя кокамидопропилсультаин (RCO = ацил кокосового масла, x=3), лаурамидопропилсультаин (RCO=лауроил, и x=3), миристамидопропилсультаин (RCO=миристоил, и x=3), соевый амидопропилбетаин (RCO = ацил соевого масла, x=3) и олеамидопропилбетаин (RCO=олеоил, и x=3).

Алкилфосфобетаины

где R представляет собой алкил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, коко-ПГ-димония хлорид-фосфат натрия, где R = алкил кокосового масла, и M⁺=Na⁺.

Фосфолипиды

где R представляет собой алкил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси; x=1-3 или их смеси, x+y=3, z=x, a = от 0 до 2, B=O^- или OM, A=анион, M = катион (см. патенты США №№ 5215976; 5286719; 5648348; и 5650402), например, коко-ПГ-димония хлорид-фосфат натрия, где R = алкил кокосового масла, x=2, B=O^-, y=1, z=1, A=Cl^-, a=1, и M=Na⁺.

Фосфолипиды

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, n=1-4, x=1-3 или их смеси, x+y=3, z=x, a = от 0 до 2, B=O^- или OM, A=анион, M = катион (см. патенты США №№ 5215976; 5286719; 5648348; и 5650402). Примеры включают в себя кокамидопропил-ПГ-димония хлорид-фосфат (RCO = ацил кокосового масла, n=3, x=3, z=3, A=Cl^-, B и M отсутствуют, y=0, и a=0) и миристамидопропил-ПГ-димония хлорид-фосфат (RCO=миристоил, n=3, x=3, z=3, A=Cl^-, B и M отсутствуют, y=0, и a=0).

Алкиламфоацетаты

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя лауроамфоацетат натрия (RCO=лауроил, и M⁺=Na⁺) и кокоамфоацетат натрия (RCO = ацил кокосового масла, и M⁺=Na⁺).

Алкиламфодиацетаты

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя лауроамфодиацетат динатрия (RCO = лауроил, и M=Na⁺) и кокоамфодиацетат динатрия (RCO = ацил кокосового масла, и M=Na⁺).

Алкиламфопропионаты

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя лауроамфопропионат натрия (RCO = лауроил, и M⁺=Na⁺) и кокоамфопропионат натрия (RCO = ацил кокосового масла, и M⁺=Na⁺).

Алкиламфодипропионаты

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и M⁺ представляет собой одновалентный катион. Примеры включают в себя лауроамфодипропионат динатрия (RCO = лауроил, и M⁺=Na⁺) и кокоамфодипропионат динатрия (RCO = ацил кокосового масла, и M⁺=Na⁺).

Алкиламфогидроксипропилсульфонаты

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, лауроамфогидроксипропилсульфонат натрия (RCO = лауроил, и M⁺=Na⁺) и кокоамфогидроксипропилсульфонат натрия (RCO = ацил кокосового масла, и M⁺=Na⁺).

Алкиламфогидроксиалкилсфосфаты

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, а M⁺ представляет собой одновалентный катион, например, лауроамфо-ПГ-ацетат-фосфат натрия (RCO=лауроил, и M⁺=Na⁺).

Алкиламиноксиды

где R представляет собой алкил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси. Примеры включают в себя оксид кокамина (R = алкил кокосового масла) и оксид лаурамина (RCO = лаурил).

Алкиламидоалкиламиноксиды

где RCO представляет собой ацил C₆-C₂₄ (насыщенный или ненасыщенный) или их смеси, и x=1-4. Примеры включают в себя оксид кокамидопропиламина (RCO = ацил кокосового масла, x=3) и оксид лаурамидопропиламина (RCO=лауроил, x=3) и комбинации двух или более из них, и т.п.

Для целей настоящего изобретения можно применять широкий спектр этоксилированных неионогенных ПАВ. Примеры соответствующих неионогенных ПАВ без ограничений включают в себя: этоксилаты жирных спиртов, жирных кислот или жирных амидов; этоксилаты моноглицеридов; этоксилаты сложных эфиров сорбитана; их смеси; и т.п. Некоторые предпочтительные этоксилированные неионогенные ПАВ включают в себя полиэтиленокси-производные сложных эфиров полиола, где полиэтиленокси-производную сложного эфира полиола (1) получают из (а) жирной кислоты, содержащей от приблизительно 8 до приблизительно 22 и предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 14 атомов углерода, и (b) полиола, выбранного из сорбитола, сорбитана, глюкозы, α-метилглюкозида, полиглюкозы, имеющей в среднем от приблизительно 1 до приблизительно 3 глюкозных остатков на молекулу; глицерина, пентаэритритола и их смесей; (2) содержит в среднем от приблизительно 10 до приблизительно 120 и предпочтительно от приблизительно 20 до приблизительно 80 этиленоксидных звеньев; и (3) имеет в среднем от приблизительно 1 до приблизительно 3 остатков жирной кислоты на моль полиэтиленокси-производной сложного эфира полиола. К примерам таких предпочтительных полиэтиленокси-производных сложных эфиров полиола без ограничений относятся ПЭГ-80-сорбитанлаурат и полисорбат 20.

Хотя в соответствии с некоторыми вариантами осуществления описываемые композиции могут содержать этоксилированные материалы, как описано выше, в соответствии с некоторыми другими вариантами осуществления композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, по существу не содержат этоксилированных материалов. Используемый в настоящем документе термин «по существу не содержат этоксилированных материалов» означает, что композиция содержит менее 1% вес. этоксилированных материалов. В предпочтительных вариантах осуществления композиции, по существу не содержащие этоксилированных материалов, содержат менее 0,5%, более предпочтительно менее 0,1% и еще более предпочтительно совсем не содержат этоксилированных материалов.

Используемый в настоящем документе термин «этоксилированный материал» означает, что материал содержит один или более фрагментов, полученных или приготовленных путем олигомеризации с раскрытием цикла или полимеризации оксида этилена, и содержит один или более фрагментов оксида этилена (-CH₂CH₂O-). К примерам этоксилированных материалов без ограничений относятся этоксилированные ПАВ, эмульгаторы, солюбилизаторы, модификаторы вязкости, кондиционирующие агенты, консерванты и т.п., например, анионные ПАВ: сульфаты простых полиоксиэтиленалкиловых эфиров (т.е. алкилэфирсульфаты), карбоксилаты простых полиоксиэтиленалкиловых эфиров (т.е. алкилэфиркарбоксилаты), сульфосукцинатные сложные эфиры простых полиоксиэтиленалкиловых эфиров; неионогенные ПАВ, эмульгаторы и солюбилизаторы: простые и сложные полиоксиэтиленалкиловые эфиры, полисорбаты, сложные эфиры этоксилированного сорбитана и жирных кислот, сложные эфиры этоксилированного глицерина и жирных кислот, полоксамеры; модификаторы вязкости: сложные эфиры полиоксиэтилена (например, ПЭГ-150-дистеарат), сложные этоксилированные эфиры алкилов и гликозидов (например, ПЭГ-120-триолеат метилглюкозы), акриловые сополимеры с этоксилированными ассоциативными макромономерами (например, сополимер акрилата/стеарет-20-метакрилата), этоксилированные эфиры целлюлозы (например, гидроксиэтилцеллюлоза); кондиционирующие агенты: этоксилированные поликватернии (например, поликватерний-10); и т.п.

Для целей настоящего изобретения можно применять широкий спектр неэтоксилированных неионогенных ПАВ. Примеры соответствующих неэтоксилированных неионогенных ПАВ включают в себя алкилполигликозиды, алкилполипентозиды, сложные полиглицериновые эфиры, простые полиглицериновые эфиры, эфиры жирных кислот и полиглицеринсорбитана, сложные эфиры сахарозы и сложные эфиры сорбитана, а также комбинации двух или более из этих соединений, и т.п. Некоторые предпочтительные неэтоксилированные неионогенные ПАВ включают в себя полиглицериновые моноэфиры C₈-C₁₈ (например, полиглицерин-4-каприлат/капрат, полиглицерин-10-каприлат/капрат, полиглицерин-4-капрат, полиглицерин-10-капрат, полиглицерин-4-лаурат, полиглицерин-5-лаурат, полиглицерин-6-лаурат, полиглицерин-10-лаурат, полиглицерин-10-кокоат, полиглицерин-10-миристат, полиглицерин-10-олеат, полиглицерин-10-стеарат и комбинации двух или более из этих соединений, и полиглицериновые моноэфиры C₈-C₁₈ (например, полиглицерин-4-лауриловый эфир, полиглицерин-10-лауриловый эфир).

Другой класс соответствующих неионогенных ПАВ включает в себя длинноцепочечные алкилглюкозиды или полиглюкозиды, которые являются продуктами конденсации (a) длинноцепочечного спирта, содержащего от приблизительно 6 до приблизительно 22, и предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 14 атомов углерода, с (b) глюкозой или глюкозосодержащим полимером. Предпочтительные алкилглюкозиды содержат от приблизительно 1 до приблизительно 6 остатков глюкозы на молекулу алкилглюкозида. Предпочтительным глюкозидом является децилглюкозид, продукт конденсации децилового спирта с полимером глюкозы, поставляемый корпорацией Cognis Corporation, г. Амблер, штат Пенсильвания, под торговым названием «Plantaren 2000N UP». Другие примеры включают в себя кокоглюкозид и лаурилглюкозид.

Композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, могут содержать любой из множества различных дополнительных компонентов, которые обычно используются в композициях, применяемых в здравоохранении или для личной гигиены (в дальнейшем именуемые «компоненты для личной гигиены»). Такие компоненты могут без ограничений включать одно или более из следующих соединений: перламутровые или опалесцирующие добавки, загустители, умягчители, вспомогательные кондиционеры, увлажняющие вещества, хелатирующие агенты, активные вещества, эксфолианты, а также добавки, улучшающие внешний вид, текстуру и запах композиций, такие как красители, парфюмерные отдушки, консерванты, корректоры pH и т.п.

Композиции, применимые в целях настоящего изобретения, могут также включать в себя любые из разнообразных традиционных загустителей. К примерам таких загустителей относятся: электролиты (например, хлорид натрия, хлорид аммония, хлорид магния); природные полисахариды (например, ксантановая камедь, дегидроксантановая камедь, камедь Cyamopsis Tetragonoloba (гуаровая), камедь коричного дерева, камедь Chondrus Crispus (каррагинан), альгиновая кислота и альгинатные камеди (альгин, альгинат кальция и т.п.), геллановая камедь, пектин, микрокристаллическая целлюлоза); производные природных полисахаридов (например, гидроксиэтилцеллюлоза, этилгидроксиэтилцеллюлоза, цетилгидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлоза, гидроксипропилпроизводное гуаровой смолы, карбоксиметилгидроксипропилпроизводное гуаровой смолы, С18-22 гидроксиалкилгидроксипропилпроизводное гуаровой смолы); разбухающая в щелочной среде полимерная эмульсия (например, сополимер акрилатов, выпускаемый под торговым названием Carbopol^® AQUA SF-1 компанией Noveon Consumer Specialties, г. Брексвилл, штат Огайо, и сополимер акрилатов, выпускаемый под торговым названием Aculyn™ 33 компанией Dow Personal Care, г. Спринг-Хаус, штат Пенсильвания); модифицированная гидрофобными группами набухающая в щелочной среде полимерная эмульсия (например, сополимер акрилата/стеарет-20-метакрилата, кроссполимер акрилата/стеарет-20-метакрилата и сополимер акрилатов/цетет-20-итаконата); модифицированные гидрофобными группами набухающие в щелочной среде эмульсионные полимеры (например, сополимер акрилаты/аминоакрилаты/C10-30-алкил-ПЭГ-20-итаконаты и кроссполимер полиакрилата-1); гидрофобно-модифицированные акрилатные кроссполимеры, такие как акрилат алкилакрилатный кроссполимер C10-30, поставляемый под торговым названием Carbopol^® 1382 компанией Lubrizol Corp., г. Брексвилл, штат Огайо; и гидрофобные неэтоксилированные мицеллярные загустители (например, глицеринолеат, кокамид-MIPA, лауриллактиллактат или сесквикаприлат сорбитана).

В данном изобретении, в дополнение к катионным полиглицериновым композициям, можно использовать самые различные агенты для кондиционирования кожи и (или) волос. Примеры включают в себя: катионные ПАВ (например, хлорид цетримония, диметиламин стеарамидопропила, хлорид дистеарилдимония, хлорид лаурилметилглюцет-10-гидроксипропилдимония); катионные полимеры (например, катионно-модифицированные полисахариды, включая поликватерний-10, поликватерний-24, поликватерний-67, хлорид крахмала гидроксипропилтримония, хлорид гидроксипропилтримоний-производного гуаровой смолы и хлорид гидроксипропил-гидроксипропилтримоний-производного гуаровой смолы, и катионные полимеры, полученные (со)полимеризацией этиленненасыщенных катионных мономеров с необязательными гидрофильными мономерами, включая поликватерний-5, поликватерний-6, поликватерний-7, поликватерний-11, поликватерний-14, поликватерний-15, поликватерний-28, поликватерний-39, поликватерний-44, поликватерний-76); силиконы или производные силиконов (например, диметикон и его производные, например, алкил-, полиалкилокси-, катионно-, анионно-модифицированные (со)полимеры диметикона); и умягчители (например, каприловые/каприевые триглицериды, минеральное масло, вазелин, ди-ППГ-2-мирет-10-адипат).

В целях настоящего изобретения, помимо полигрицериновых катионных композиций, можно использовать любые из множества увлажнителей, способных придавать очищающей композиции для личной гигиены увлажняющие и кондиционирующие свойства. Примеры соответствующих увлажнителей без ограничений включают в себя полиолы, например, глицерин, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, бутиленгликоль, гексиленгликоль, полиглицерины (например, полиглицерин-3, полиглицерин-6, полиглицерин-10), полиэтиленгликоли (ПЭГ) и полиоксиэтиленовые эфиры α-метилглюкозы, например, метилглюцет-10 и метилглюцет-20.

Примеры соответствующих хелатирующих агентов включают в себя те агенты, которые способны защищать и сохранять композиции настоящего изобретения. Хелатирующий агент предпочтительно представляет собой этилендиаминтетраацетат (ЭДТА) или, более предпочтительно, тетранатриевую соль ЭДТА или глютаматдиацетат тетранатрия.

Соответствующие консерванты включают в себя, например, органические кислоты, парабены (например, метилпарабен, этилпарабен, пропилпарабен, бутилпарабен, изобутилпарабен, четвертичные аммонийные соединения (например, кватерний-15), феноксиэтанол, гидантоин ДМДМ, диазолидинилмочевину, имидазолидинмочевину, йодпропинилбутилкарбамат, метилизотиазолинон, метилхлоризотиазолинон, бензиловый спирт, каприлилгликоль, дециленгликоль, этилгексилглицерин и глюконолактон. Предпочтительными являются консерванты на основе органических кислот, которые содержат по меньшей мере одну карбоксильную группу и способны предохранять композицию, составляющую предмет настоящего изобретения, от микробного загрязнения. Примеры соответствующих органических кислот включают в себя бензойную кислоту и ее соли щелочных металлов и аммония (например, бензоат натрия и т.п.), сорбиновую кислоту и ее соли щелочных металлов и аммония (например, сорбат калия и т.п.), п-анисовую кислоту и ее соли щелочных металлов и аммония, салициловую кислоту и ее соли щелочных металлов и аммония, и т.п. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления консерванты на основе органических кислот включают в себя бензойную кислоту/бензоат натрия, сорбиновую кислоту/сорбат калия или их комбинации.

Величина рН композиции может быть доведена до соответствующего значения с помощью любого из косметически приемлемых регуляторов кислотности, включая: гидроксиды щелочных металлов и аммония (например, гидроксид натрия, гидроксид калия), карбонаты щелочных металлов и аммония (например, карбонат калия), органические кислоты (например, лимонную кислоту, уксусную кислоту, гликолевую кислоту, молочную кислоту, малоновую кислоту, виннокаменную кислоту), и неорганические кислоты (например, соляную кислоту, фосфорную кислоту) и т.п. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления pH регулируют в диапазоне от 3 до 10, в некоторых более предпочтительных вариантах осуществления в диапазоне от 5 до 9, в том числе в диапазоне от 6 до 8. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления содержание электролита в композиции составляет менее чем 10% вес., более предпочтительно менее чем 5% вес., более предпочтительно менее чем 2% вес.

Полиглицериновые катионные композиции, необязательные ПАВ и необязательные иные компоненты композиции в соответствии с настоящим изобретением могут быть смешаны с применением любого из стандартных способов смешивания двух или более жидких или твердых веществ. Например, одну или более композиций, содержащих, по существу состоящих из или состоящих из по меньшей мере одной из полиглицериновых катионных композиций, и одну или более композиций, содержащих, по существу состоящих из или состоящих из воды, ПАВ или соответствующих компонентов, можно смешать путем вливания, примешивания, введения по каплям, пипетирования, перекачивания и т.п. одной из композиций, содержащих полигрицериновые катионные композиции, к другой композиции в любом порядке с помощью любого стандартного оборудования, например, механической мешалки, лопатки и т.п.

Способы, составляющие предмет настоящего изобретения, могут дополнительно включать в себя любые из множества стадий для смешивания одного или более описанных выше необязательных компонентов с композицией, содержащую полиглицериновую катионную композицию, или введения в нее, до, после или одновременно с описанной выше стадией смешивания. Хотя в некоторых вариантах осуществлениях порядок смешивания компонентов некритичен, в других вариантах осуществления может оказаться предпочтительным предварительно смешать некоторые компоненты, такие как отдушка и неионогенный ПАВ, перед введением таких компонентов в композицию, содержащую полиглицериновые катионные композиции.

Соответствующие целям настоящего изобретения композиции включают в себя составы, допустимые для нанесения на целевые ткани тела, такие как кожа млекопитающих, такая как кожа человека. В одном варианте осуществления композиция содержит полиглицериновые катионные композиции и основу, предпочтительно косметически приемлемую основу. Используемый в настоящем документе термин «косметически приемлемая основа» означает основу, которая может применяться в контакте с кожей, не вызывая неприемлемой токсической реакции, несовместимости, нестабильности, раздражения, аллергической реакции и т.п. Данный термин не призван ограничить использование основы исключительно косметическими целями (например, данный компонент/продукт можно использовать и в фармацевтических целях).

Композиции могут быть приготовлены в виде широкого спектра стандартных продуктов, которые без ограничений включают в себя очищающие жидкости, гели, карандаши, аэрозоли, бруски, шампуни, пасты, пены, пудры, муссы, кремы для бритья, влажные салфетки, пластыри, лаки для ногтей, повязки на раны и адгезивные повязки, гидрогели, пленки и предметы косметики, такие как тональный крем, тушь и губная помада. Перечисленные типы продуктов могут включать несколько типов косметически приемлемых основ, включая без ограничений растворы, эмульсии (например, микроэмульсии и наноэмульсии), гели и твердые носители Ниже приведены неограничивающие примеры подобных носителей. Специалист в данной области может создавать и другие носители.

Композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, могут содержать воду. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиция содержит более 60% воды, более предпочтительно 70-95% воды.

Композиции, которые могут использоваться в целях настоящего изобретения, могут быть приготовлены в форме растворов. Растворы, как правило, содержат водный или органический растворитель (например, от приблизительно 50% до приблизительно 99,99% или от приблизительно 90% до приблизительно 99% косметически приемлемого водного или органического растворителя). Примеры соответствующих органических растворителей включают: полиглицерины, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль (200, 600), полипропиленгликоль (425, 2025), глицерин, 1,2,4-бутантриол, эфиры сорбитола, 1,2,6-гексантриол, этанол и их смеси. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, представляют собой водные растворы, содержащие от приблизительно 50% до приблизительно 99% вес. воды.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления композиции, которые могут использоваться в целях настоящего изобретения, могут быть приготовлены в виде содержащего умягчитель раствора. Такие композиции предпочтительно содержат от приблизительно 2% до приблизительно 50% умягчителя(ей). Используемый в настоящем документе термин «умягчители» означает материалы, используемые для предотвращения или уменьшения сухости, а также для защиты кожи. Известно и в целях настоящего изобретения может применяться широкий спектр соответствующих умягчителей. Из такого раствора может быть приготовлен лосьон. Лосьоны, как правило, содержат от приблизительно 1% до приблизительно 20% (например, от приблизительно 5% до приблизительно 10%) умягчителя(ей) и от приблизительно 50% до приблизительно 90% (например, от приблизительно 60% до приблизительно 80%) воды.

Композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, также могут быть приготовлены в форме геля (например, в водном, спиртовом, водно-спиртовом или масляном геле с применением соответствующего гелеобразующего агента(ов)). К соответствующим гелеобразующим агентам для водных и (или) водно-спиртовых гелей без ограничений относятся природные камеди, акриловая кислота, акрилатные полимеры и сополимеры, производные целлюлозы (например, гидроксиметилцеллюлоза и гидроксипропилцеллюлоза). К соответствующим гелеобразующим агентам для масел (например, для минерального масла) без ограничений относятся гидрированный сополимер бутилена, этилена и стирола и гидрированный сополимер этилена, пропилена и стирола. В таких гелях содержание гелеобразующих агентов, как правило, составляет от приблизительно 0,1% вес. до 5% вес.

Композиции, составляющие предмет настоящего изобретения, могут иметь различный фазовый состав, но предпочтительно представляют собой водные растворы или же содержат внешнюю водную фазу (например, водная фаза составляет наибольшую часть внешней фазы композиции). По существу, композиции настоящего изобретения можно приготовить в форме эмульсий типа масло-в-воде, которые стабильны при хранении, в которых эмульсия не утрачивает фазовой стабильности или «не расслаивается» при хранении в стандартных условиях (22 градуса Цельсия, 50% относительной влажности) в течение недели и более после ее приготовления.

В некоторых вариантах осуществления полученные согласно настоящему изобретению композиции предпочтительно используют в качестве или в составе медицинских продуктов для обработки или очистки по меньшей мере части тела млекопитающего, например, тела человека. К примерам некоторых предпочтительных средств личной гигиены относится различная продукция, пригодная для нанесения на кожу, волосы, полость рта и (или) паховую область тела, например, шампуни, средства для мытья рук, лица и (или) тела, добавки для ванн, гели, лосьоны, кремы и т.п. Как уже обсуждалось выше, авторы заявки неожиданно установили, что представленные способы позволяют получать средства для личной гигиены, обладающие пониженной способностью вызывать раздражение кожи и (или) глаз и в некоторых вариантах осуществления одним или несколькими желательными свойствами, например, характеристиками пенообразования, реологией и функциональными характеристиками, даже при высоких концентрациях ПАВ. Такие продукты также могут включать носитель, на который наносится композиция для использования на теле. К примерам соответствующих носителей относятся салфетки, шарики, губки и т.п., а также впитывающие изделия, например, повязки, гигиенические салфетки, тампоны и т.п.

Настоящее изобретение представляет способы обработки и (или) очистки тела человека, включающие приведение по меньшей мере части поверхности тела человека в контакт с композицией, составляющей предмет настоящего изобретения. Ряд предпочтительных способов подразумевает контакт композиции, составляющей предмет настоящего изобретения, с кожей, волосами и (или) вагинальной областью млекопитающего для очистки этой области и (или) обработки этой области при любом из различных состояний, включая без ограничений следующие: угревая сыпь, морщины, дерматит, сухость кожи, мышечная боль, чесотка и т.п. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления стадия приведения в контакт включает в себя нанесение композиции, составляющей предмет настоящего изобретения, на кожу, волосы или вагинальную область человека. Способы очистки, составляющие предмет настоящего изобретения, могут дополнительно включать в себя любую из множества дополнительных, необязательных стадий, стандартно связанных с мытьем волос и кожи, в том числе, например, стадии намыливания, ополаскивания и т.п.

ПРИМЕРЫ

Использовали следующие способы и методики испытания:

Степень превращения в реакции полиглицерина или полиглицеринового эфира с хлоридом 3-хлор-2-гидроксипропилдиметилалкиламмония (CHADAC).

В приведенном ниже описании хлором называются все виды Cl (как свободные ионы, так и ковалентно связанные атомы). Как видно на представленной ниже схеме, реагент CHADAC содержит ковалентно связанный хлор. Ковалентно связанным хлором называются атомы Cl, имеющие ковалентные связи с 2-гидроксипропильным фрагментом реагента CHADAC, они обозначены как Cl_b. Реагент CHADAC также содержит хлоридный противоион, обозначенный как Cl_c. В процессе реакции реагент CHADAC расходуется, и в результате образуется дополнительный моль Cl_c. Степень превращения в реакции определяется путем оценки изменения концентрации Cl_c.

В приведенном ниже описании Cl_a обозначает сумму связанного хлора (Cl_b) и хлоридных противоионов (Cl_c). Ниже подстрочные индексы t=0 и t=f (применительно к Cl_a, Cl_b и Cl_c) обозначают время начала реакции и время после окончания реакции.

Процентную долю превращения для реакции определяли по следующему уравнению:

где величины «моль Cl_b,f» и «моль Cl_b,f» можно определить следующим образом

где г CHADAC - масса израсходованного в реакции реагента CHADAC, г Реакция - общая масса реакционной смеси, а MW_Cl - молекулярная масса хлора. Весовое процентное содержание Cl (% вес. Cl_b,t=0) и весовое процентное содержание Cl (% вес. Cl_b,t=f) определяли по уравнениям

где % вес. Cl_a,t=0, % вес. Cl_c,t=0, % вес. Cl_a,t=f, % вес. Cl_c,t=f измеряют непосредственно путем титрования.

Эксперименты по титрованию выполняли следующим образом: используя соответствующие аналитические весы, продукт реакции точно взвешивали, переносили в колбу Эрленмейера объемом 500 мл и диспергировали или растворяли в 10 мл 1,5% раствора перекиси водорода. Добавляли приблизительно 40 мл изопропанола и перемешивали, после чего добавляли приблизительно 0,5 мл 0,13% раствора дифенилкарбазона в этаноле. Полученный раствор титровали залитым в микробюретку предварительно стандартизованным волюметрическим раствором 0,003 M ацетата ртути, конечную точку определяли по розовому окрашиванию. При необходимости определяли конечную точку для раствора без анализируемого материала. Значение % вес. Cl_c определяли следующим образом

где Wt_{образец} - масса образца в мкг, V_обр. - титровальный объем для образца в мл, B - титровальный объем раствора без анализируемого материала в мл, и K_Cl - фактор эквивалентности волюметрического раствора ацетата ртути в мкг/мл.

Испытание на пенообразование

Описанное ниже испытание на пенообразование провели с различными тестируемыми композициями с целью определения объема пены, образующейся при перемешивании в соответствии с настоящим изобретением. Сначала в химический стакан поместили 1,0 г тестируемого материала (например, полиглицериновой композиции) по активному веществу. Далее в стакан добавили 500 г раствора хлорида кальция концентрации 0,72 г/л и довели деионизированной водой до суммарной массы 1 000 г. По существу готовили испытуемую композицию как раствор с концентрацией активной полиглицериновой композиции (или сравниваемой композиции) 0,1% в имитируемой жесткой воде. Чтобы определить объем пены, испытуемую композицию (1 000 мл) добавляли в испытательную емкость тестера для пеноматериалов SITA R-2000 (компания Future Digital Scientific, Co.; г. Битпейдж, штат Нью-Йорк). Параметры тестирования были установлены для проведения трех серий (число серий = 3) испытаний образцов в объеме 250 мл (объем наполнения = 250 мл) с тринадцатью циклами перемешивания (число циклов перемешивания = 13) по 15 секунд на цикл (время перемешивания = 15 с), со скоростью вращения ротора 1 200 об/мин (число оборотов = 1 200), при температуре 30°C±2°C. В конце каждого цикла перемешивания получали данные по объему пены, а также определяли среднее и стандартное отклонение для трех серий. Объем пены, образовавшейся после тринадцатого цикла перемешивания, регистрировали как максимальный объем пены (Объем пены_макс.). Объем пены, зарегистрированный спустя 18 минут после достижения максимального объема (Объем пены_макс.), обозначали как Объем пены_{t=18 мин}. Далее определяли процентную долю стойкости пены по следующему уравнению

Испытание на вязкость при нулевом сдвиге

Описанное ниже испытание на вязкость при нулевом сдвиге проводили на нескольких композициях для личной гигиены с целью определить вязкость в соответствии с настоящим изобретением. Вязкость тестируемых композиций измеряли при 25°C с помощью реометра с контролируемым напряжением (AR-2000, TA Instruments Ltd., г. Нью-Касл, штат Делавэр). Развертки стационарного сдвигового напряжения проводили при 25,0±0,1°C в цилиндрической кювете с двойной стенкой. Регистрацию и анализ данных проводили с помощью программного обеспечения Rheology Advantage v4.1.10 (TA Instruments Ltd., г. Нью-Касл, штат Делавэр). Результаты измерения кажущейся вязкости при нулевом сдвиге для образцов со свойствами ньютоновых жидкостей представлены в отчете как среднее от значений вязкости в диапазоне напряжений сдвига (0,01-10 Па (0,1-100 дин/см²)). Для псевдопластичных (разжижающихся при сдвиге) жидкостей значения кажущейся вязкости (η₀) при нулевом сдвиге рассчитывали путем подстановки данных замеров напряжений сдвига в модель Эллиса или Карро.

Относительную вязкость, η_{относит.}, определяли по следующему уравнению,

где η_{0 пример} - вязкость при нулевом сдвиге для состава с материалом изобретения или сравнительным материалом, а η_{0 основа} - вязкость при нулевом сдвиге для «состава основы», т.е. без конкретной испытуемой композиции. Следовательно, η_{относит.} является мерой того, насколько хорошо конкретная испытуемая композиция (например, катионная полиглицериновая композиция) повышает вязкость основы. Ошибка измерения вязкости при нулевом сдвиге для данной процедуры составляет менее 5%.

Испытание на эффективность кондиционирования

Описанное ниже испытание на эффективность кондиционирования выполняли путем нанесения композиции для личной гигиены на волосы и последующей оценки ощущения влажности на основе расчесывания. Для оценки данных характеристик использовали механические тесты с расчесыванием при помощи аппарата Instron, разработанные в Институте исследования текстильных материалов (Textile Research Institute, TRI, г. Принстон, штат Нью-Джерси). Тестируемые составы наносили на пряди натуральных каштановых волос длиной 15,2 см (6 дюймов), которые до того осветляли в течение 40 минут при 40°C с использованием 6% раствора H₂O₂. Использовали следующую процедуру: сухие пряди волос промывали проточной водой в течение 30 секунд. Излишки воды удаляли с каждой пряди разглаживающими движениями пальцев. Прядь дополнительно увлажняли в течение 30 секунд, снова разглаживали, после чего наносили 0,3 мл тестируемой композиции для личной гигиены, «намыливая» ею волосы в течение 30 секунд. После намыливания прядь расчесывали расческой с редкими зубьями для удаления спутанности, и затем второй расческой, сходной с гребнем, установленным на аппарате для испытания на растяжение Instron. На аппарате для испытания на растяжение Instron 1122 с электроникой модели 5500R и программным обеспечением запускали выполнение стандартного расчесывания влажных прядей. Прядь волос разглаживали пальцами и устанавливали в зажимы аппарата Instron. Расчесывание повторяли пятикратно, разглаживая прядь после каждого прохода. После пяти проходов прядь извлекали из зажимов и промывали в проточной воде, в результате чего совокупное время промывания составило 15, 30 и 60 секунд. Среднюю нагрузку после 60 секунд совокупного времени промывания регистрировали в параметре «Среднее усилие при расчесывании», в единицах грамм-силы (Н (гс)). Для определения средней нагрузки измеряли силу, оказываемую при прохождении первого-четвертого дюйма пряди (10 см) на втором и третьем проходе гребня. Если до того, как гребень проходил 10 см (четвертый дюйм) пряди, достигалась максимальная для прибора нагрузка (2,63 Н (268 гс)), то прибор не регистрировал среднюю нагрузку, и присваивалось значение 2,63 Н (268 гс). Количество случаев спутанности определяли по среднему количеству проходов гребня с достижением максимального усилия 2,63 Н (268 гс) при расчесывании пряди с 0 до 15,2 см (от 0 до 6-го дюйма). «Процентную долю проходов со спутанностью» вычисляли как количество случаев спутанности на проходах 1-4, сделанных после 0, 15, 30 и 60 сек совокупного времени промывки, деленное на общее количество проходов. Пятый этап расчесывания не использовали в анализе данных, учитывая большой объем работы, выполненной над волосами при расчесывании в ходе этапов 1-4.

Испытание на водопоглощение

Описанное ниже испытание на водопоглощение выполняли с использованием метода динамического поглощения пара (ДПП). Образцы каждой испытуемой композиции помещали в кюветы для образцов, вставляли в специализированный прибор для определения ДПП (производства компании Surface Measurement Systems, г. Аллентаун, штат Пенсильвания) и выдерживали до достижения равновесного состояния при 25°C и относительной влажности воздуха (ОВ) 20%, пока не достигали заданной величины параметра равновесия dm/dt (изменение массы за интервал времени) 0,001%. Влажность увеличивали постепенно по 10% (ОВ) до 90%, а затем, на стадии получения максимальной влажности, увеличивали до 98%. После указанного изменения ОВ влажность уменьшали с 98% до 90% ОВ, после чего уменьшали ее по 10% до достижения ОВ 20%. Стадии изменения ОВ были запрограммированы так, чтобы производить измерение после достижения равновесного состояния (0,001% dm/dt) или через 240 мин, если за это время равновесное состояние не достигалось. Измерения производили каждые пять секунд на протяжении всего эксперимента.

При сорбции и при десорбции измеряли процентное изменение массы при ОВ 50%. При сорбции процентное изменение массы (%∆масс._{50 ОВ сорб.}) вычисляли по следующему уравнению

где Wt₂₀→_{50 ОВ} - равновесный (или псевдоравновесный) вес образца при ОВ 50% при увеличении относительной влажности в камере с 20 до 50%. Wt_эт. - равновесный вес образца при ОВ 20% после перемещения в камеру из атмосферных условий. В качестве результата брали среднее значение %∆масс._{50 ОВ сорб.} для трех образцов.

Аналогичным образом, процентное изменение массы при десорбции (%∆масс._{50 ОВ десорб.}) вычисляли по следующему уравнению

где Wt₉₈→_{20 ОВ} - равновесный (или псевдоравновесный) вес образца при ОВ 50% при уменьшении относительной влажности в камере с 98% до 50%. Wt_эт. также обозначает равновесный вес образца при ОВ 20% после перемещения в камеру из атмосферных условий.

Специалистам в данной области будет понятно, что значения для сорбции и десорбции могут различаться, поскольку зависят от способности увлажнителя удерживать или поглощать воду. Степень удерживания влаги увлажнителем, применительно к водной системе, может быть определена с большей точностью по равновесным значениям при десорбции, тогда как поглощение влаги более точно определяется по равновесным значениям при сорбции.

Испытание на распрямляющие свойства

Выполняли следующее испытание на распрямляющие свойства. Смешанные волосы мулатов приобрели в компании International Hair Importers (IHI), и они имели вид округлых прядей весом приблизительно 4 г (без эпоксидной оправки) и длиной в распрямленном состоянии приблизительно 220 мм (без эпоксидной оправки). Волосы были предварительно вымыты поставщиком простым раствором ПАВ (без ароматических, цветовых или других добавок), и до распрямления их предварительно расчесывали при помощи системы TRI до общего уровня выравнивания. Перед обработкой тестируемой композицией для личной гигиены прядь волос мулатов весом 4 г смачивали в течение 30 секунд под душевой насадкой, подающей воду со скоростью 3,8 литра/мин (1 галлон в минуту) при температуре 40°C. Далее наносили тестируемую композицию для личной гигиены в соответствии со следующей процедурой: испытуемую композицию для личной гигиены добавляли к пряди в дозировке 10% от веса пряди, втирали в прядь в течение 30 секунд и промывали 30 секунд водой при 40°C и скорости протока 3,8 литра/мин (1 галлон в минуту). После обработки образец высушивали феном и распрямляли щеткой. После такой обработки всех прядей их вывешивали в камере с контролируемой влажностью при относительной влажности воздуха (ОВ) 25%. После выпрямления всех прядей было необходимо быстро повторно обработать ранее подготовленные пряди, которые в условиях низкой влажности начинали постепенно возвращаться в исходное состояние. После визуального подтверждения того, что все пряди имеют сопоставимую распрямленность, влажность увеличивали до 50% и начинали эксперимент. После обработки каждую из прядей помещали в заранее выбранное место на панели в камере влажности. Волосы освещали дневным светом при помощи пары вертикально размещенных флуоресцентных устройств. Изображения панелей с 4 закрепленными прядями волос получали с помощью цифровой камеры Fuji S-5pro, 12,9 мегапикселей. Изображения получали до обработки, сразу после обработки, каждые 15 минут в течение первого часа, каждые 30 минут в течение последующих 4 часов и затем каждые 60 минут в течение последних 3 часов после обработки. Изображения записывали непосредственно на жесткий диск компьютера, который управлял камерой.

Объем отдельных прядей определяли с помощью специально написанного программного обеспечения в пакете Lab ViewTM v8.5. В процессе анализа прядь отличали от фона методом сравнения с порогом. Полученное двоичное изображение использовали при вычислении степени закручивания волос. Процентную долю закручивания волос определяли как процентную долю возвратного изменения в зависимости от времени, относительно начальной и конечной площади прядей,

где A_t - площадь пряди в указанный момент времени, t; A₀ - начальная площадь распрямленной пряди; A - площадь нераспрямленной пряди.

Пример I. Получение катионных полиглицериновых композиций, соответствующих изобретению, а также сравнительных примеров

В тексте используются следующие сокращения: PG-10 = полиглицерин-10, PG-10-1-O = полиглицерин-10-моноолеат, PG-10-1-L = полиглицерин-10-монолаурат, PG-10-1-LE = полиглицерина-10 лауриловый эфир, Quab® 342 (3-хлор-2-гидроксипропиллаурилдиметиламмония хлорид) = LD, Quab® 360 (3-хлор-2-гидроксипропилкокоалкилдиметиламмония хлорид) = CD и Quab® 188 (3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорид) = TM. Полиглицериновые материалы были приобретены под наименованиями Natrulon® H-10, Polyaldo® 10-1-O KFG и Polyaldo® 10-1-L в компании Lonza PLC. Полиглицериновый материал Polyglycerin Ether ML10 приобрели в компании Daicel Chemical Industries, Ltd. Все реагенты под маркой Quab® были приобретены в компании SKW QUAB Chemicals, Inc, г. Мобил, штат Алабама.

Катионную полиглицериновую композицию, пример изобретения E1, синтезировали следующим образом: в чистую колбу соответствующего размера, оснащенную верхнеприводной мешалкой, колбонагревателем/термопарой, подключенной к температурному контроллеру, и трубкой для барботирования N₂, добавляли полиглицерин-10 (0,120 моль, 115,16 г, 79% активного вещества) и Quab® 360 (0,156 моль, 140,23 г, 40% активного вещества), из которых был удален кислород. Смесь умеренно барботировали газообразным азотом в течение 10 минут. Далее материал нагрели до 35°C со скоростью 5°C/мин. После достижения 35°C в течение нескольких минут при перемешивании добавляли гранулы NaOH (0,174 моль, 6,96 г). После добавления гранул NaOH смесь нагревали до 80°C со скоростью 5°C/мин. Раствор перемешивали при 80°C в течение 5 часов, после чего раствору дали остыть до комнатной температуры. Остывший материал перелили в соответствующую емкость. Следует отметить, что в качестве необязательной постреакционной стадии pH некоторых продуктов перед переливанием доводили до менее чем 7 добавлением уксусной кислоты.

Дополнительные катионные полиглицериновые композиции, соответствующие примерам изобретения E2-E16, синтезировали путем изменения типа или пропорций исходных материалов: полиглицерин или сложный эфир полиглицерина, основный катализатор, реагент CHADAC, и (или) добавления воды. Изменения используемых исходных реагентов, условий реакции и продуктов кратко представлены в таблице 1 ниже. Если дополнительно вводили воду, ее добавляли до барботирования многоатомного спирта и реагентов CHADAC.

В примерах E6 и E16 реагенты CHADAC добавляли последовательно, сначала вводя TM в исходную реакционную смесь и затем добавляя CD после нагревания при 80°C в течение 2,5 часов. Условия проведения реакции и данные о степени превращения для примеров E1-E16 также показаны в таблице 1.

Композиции, соответствующие сравнительным примерам C1 и C2, синтезировали способом, аналогичным использованному для синтеза композиций примеров E1-E16. Ниже представлен пример синтеза C1: в чистую колбу соответствующего размера, оснащенную верхнеприводной мешалкой, колбонагревателем/термопарой, подключенной к температурному контроллеру, и трубкой для барботирования N₂, добавили полиглицерин (0,160 моль, 153,9 г, 79% активного вещества) и Quab® 188 (0,208 моль, 56,6 г, 69% активного вещества), из которых был удален кислород. Смесь умеренно барботировали газообразным азотом в течение 10 минут. Далее материал нагрели до 35°C со скоростью 5°C/мин. После достижения 35°C в течение нескольких минут при перемешивании добавляли гранулы NaOH (0,234 моль, 9,35 г). После добавления гранул NaOH смесь нагревали до 80°C со скоростью 5°C/мин. Раствор перемешивали при 80°C в течение 5 часов, после чего раствору дали остыть до комнатной температуры. В качестве необязательной стадии pH некоторых продуктов перед переливанием доводили до менее чем 7 добавлением уксусной кислоты. После нейтрализации реакционной смеси материал охладили и слили в соответствующую емкость. Условия проведения реакции и данные о степени превращении для примеров C1 и C2 также приведены в таблице 1.

Таблица 1
Условия проведения реакции и данные о степени превращения при синтезе катионных полиглицериновых композиций и сравнительных примеров Пр. № Многоатомный спирт Реагент CHADAC Масса воды (г) Кол-во NaOH (моль) Время при 80°C (ч) Превращение, % Тип моль Тип Моль E1 PG-10 0,120 CD 0,156 0 0,174 5,00 102 E2 PG-10 0,120 CD 0,234 0 0,268 5,25 74 E3 PG-10 0,120 LD 0,156 0 0,182 8,00 105 E4 PG-10 0,470 LD 0,611 0 0,689 5,00 99 E5 PG-10 0,121 TM+LD¹ TM-0,28, LD-0,16 0 0,460 4,75 97 E6 PG-10 0,120 TM+LD² TM-0,27, LD-0,15 0 0,462 4,50 99 E7 PG-10-1-L 0,124 CD 0,156 0 0,174 5,00 96 E8 PG-10-1-L 0,124 LD 0,156 11,44 0,176 5,50 95 E9 PG-10-1-L 0,124 TM 0,156 23,78 0,595 4,50 100 E10 PG-10-1-L 0,124 TM 0,446 0 0,463 4,50 92 E11 PG-10-1-L 0,206 TM 0,467 24,52 0,488 6,00 89 E12 PG-10-1-LE 0,120 LD 0,156 0 0,175 6,00 98 E13 PG-10-1-O 0,120 CD 0,156 25,86 0,176 5,00 93 E14 PG-10-1-O 0,120 LD 0,156 24,84 0,175 5,50 99 E15 PG-10-1-O 0,200 TM 0,277 292,49 0,288 5,00 99 E16 PG-10-1-O 0,120 TM+LD¹ TM-0,27, LD-0,16 24,51 0,467 4,75 97 C1 PG-10 0,160 TM 0,208 0 0,234 4,25 101 C2 PG-10 0,121 TM 0,401 0 0,445 4,25 102 ¹TM и LD добавляли одновременно. ²Первым добавляли TM. LD добавляли вторым.

Пример II. Пенообразующие свойства катионных полиглицериновых композиций, соответствующих изобретению, и сравнительных примеров

Композиции примера I испытывали в соответствии с описанным выше испытанием на пенообразование. Результаты, включая максимальный объем пены (Объем пены_макс.), объем пены через 18 минут (Объем пены_{t=18 мин.}) и процентную долю стойкости пены, представлены в таблице 2 и на фигуре 3. Наименования компонентов для примеров изобретения основываются на молярных количествах реагентов CHADAC и реагента ПГ/ПГЭ. На фиг. 3 показан максимальный объем пены (мл) (белый столбик) и объем пены через 18 минут (Объем пены_{t=18 мин.}) (черный столбик) в имитированной жесткой воде для примеров изобретения и сравнительных примеров. Выделенная серым цветом область обозначает часть диаграммы, не соответствующую значимым значениям по оси ординат, но использованную как пространство для указания структурных особенностей. Структурные особенности примеров изобретения и сравнительных примеров указаны в виде горизонтальных белых полос, пересекающих образцы, на которых обозначены особенности. Cat-Hphob=(L₂-R₂-N-[(R₃)(R₄)(Hphob₂)]). Cat=(L₃-R₅-N-[(R₆)(R₇)(R₈)]). Hphob=(L₁-R₁-Hphob₁).

Таблица 2
Пенообразующие свойства катионных полиглицериновых композиций, соответствующих изобретению,
и сравнительных примеров в имитированной жесткой воде Исследуемый материал/ торговое наименование Название компонента Объем пены_макс. (мл) Объем пены_{t=18 мин.} (мл) Стойкость пены, % E1 (CD)₁ PG-10 765 733 96 E2 (CD)₂ PG-10 773 747 97 E4 (LD)₁ PG-10 750 720 96 E5 (LD)₁(TM)₂ PG-10 757 706 93 E6 (LD)₁(TM)₂ PG-10 754 720 95 E7 (CD)₁ PG-10-1-L 515 482 94 E8 (LD)₁ PG-10-1-L 490 458 93 E9 (TM)₁ PG-10-1-L 59 37 63 E10 (TM)₃ PG-10-1-L 35 14 40 E11 (TM)₂ PG-10-1-L 85 63 74 E12 (LD)₁ PG-10-1-LE 801 778 97 E13 (CD)₁ PG-10-1-O 313 289 92 E14 (LD)₁ PG-10-1-O 310 283 91 E15 (TM)₁ PG-10-1-O 18 0,7 4 E16 (LD)₁(TM)₂ PG-10-1-O 81 60 74 C1 (TM)₁PG-10 1,3 0 0 C2 (TM)₃PG-10 1,7 0 0 Natrulon H-10 PG-10 47 0 0 PG-10-1-L PG-10-1-L 388 359 93 Polyaldo 10-1-0 KFG PG-10-1-O 42 24 57 Glucquat 125 Хлорид лаурилметилглюцет-10 гидроксипропилди-аммония 740 462 62

Также тестировали следующие вещества: сравнительный пример Glucquat^TM 125 (хлорид лаурилметилглюцет-10-гидроксипропилдиаммония производства компании Lubrizol Corp., г. Брексвилл, штат Огайо), сравнительный пример Polyaldo® 10-1-O (полиглицерин-10-олеат производства компании Lonza Group PLC) и сравнительный пример PG-10-1-L (полиглицерин-10-лаурат, также производства Lonza Group PLC).

Пример III. Водопоглощающие свойства катионных полиглицериновых композиций и сравнительных примеров

В соответствии с описанным выше испытанием на водопоглощение тестировали выбранные примеры изобретения, которые описаны в примере I выше, а также Glucquat^TM 125. Результаты, включая значения %∆масс._{50 ОВ сорб.} и %∆масс._{50 ОВ десорб.}, приведены в таблице 3.

В таблице 3 показаны данные по сорбции воды, относящиеся к материалам изобретения и сравниваемым материалам. Процентное изменение массы при десорбции (от более высокой ОВ до более низкой) показывает способность материала удерживать поглощенную воду. С другой стороны, процентное изменение массы при сорбции (от более низкой ОВ до более высокой) показывает способность материала поглощать воду.

Таблица 3
Водопоглощающие свойства катионных полиглицериновых композиций, соответствующих изобретению, и сравнительных примеров Исследуемый материал/торговое наименование/ Название компонента % ∆масс_{50 ОВ сорб.} % ∆масс_{50 ОВ десорб.} E4 (LD)₁ PG-10 8,9 9,7 E5 (LD)₁(TM)₂ PG-10 13,1 22 Glucquat 125 Лаурилметилглюцет-10 гидроксипропилдиаммоний 8,1 8,2

Пример IV. Получение композиций для личной гигиены, соответствующих изобретению и сравнительным примерам

Композиции для личной гигиены готовили с использованием выбранных примеров изобретения из примера I. Также готовили сравнительные композиции для личной гигиены с использованием Glucquat™ 125, Polyaldo® 10-1-O, без увлажняющего средства. Предварительную смесь, содержащую кватерний-15, часть необходимого сорбитанлаурата ПЭГ-80 и деионизированную воду, оставили перемешиваться в химическом стакане до полного растворения кватерния-15. В отдельный химический стакан, оснащенный механической мешалкой и нагревательной пластиной, добавили воду, дистеарат ПЭГ-150 и оставшуюся часть сорбитанлаурата ПЭГ-80. Смесь перемешивали на низкой скорости и медленно нагревали до температуры 80°C. Смесь нагревали до полного растворения материала. В стакан добавляли приблизительно половину требуемого количества очищенной воды и перемешивали до достижения 60°C. К смеси добавляли тридецетсульфат натрия, кокамидопропилбетаин и тетранатриевую соль ЭДТА, и дали ей остыть до 40°C. Материал оставили перемешиваться в течение 30 мин. Далее предварительную смесь объединили с раствором ПАВ и оставили перемешиваться 20 мин. Когда температура достигла 25°C, pH довели до 6,5. Далее добавили коммерчески доступный увлажнитель или экспериментальный материал. Проверили, что значение pH находится в допустимых пределах (6,5±0,3). Добавляли воду до 100%. Составы различных сравнительных композиций (с указанием процентной весовой доли компонентов) представлены в таблице 4a ниже, а композиций для личной гигиены, соответствующих изобретению, - в таблице 4b.

Таблица 4a
Сравнительные композиции для личной гигиены Исследуемый материал/торговое наименование Название компонента C3 C4 C5 Контроль (без увлажнителя) Контроль (без увлажнителя) - - - Polyaldo 10-1-0 KFG PG-10-1-O - 1,00 - Glucquat 125 Хлорид лаурилметилглюцет-10 гидроксипропилдиаммония - - 1,00 Dowicil 200 Кватерний-15 0,05 0,05 0,05 Atlas G-4280 Сорбитанлаурат ПЭГ-80 3,60 3,60 3,60 Ethox PEG-6000 DS Special Дистеарат ПЭГ-150 0,45 0,45 0,45 Cedepal TD403 MFLD Полиоксиэтилентридецил-сульфат натрия 2,70 2,70 2,70 TEGO Betain L7V Кокамидопропилбетаин 3,75 3,75 3,75 Versene 100 XL Тетранатриевая соль ЭДТА 0,10 0,10 0,10 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Очищенная вода Вода достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во аблица 4b
Композиции для личной гигиены, соответствующие изобретению Исследуемый материал/торговое наименование Название компонента E17 E18 E19 E4 (LD)₁ PG-10 1,00 - - E5 (LD)₁(TM)₂ PG-10 - 1,00 - E14 (LD)₁PG-10-1-O - - 1,00 Dowicil 200 Кватерний-15 0,05 0,05 0,05 Atlas G-4280 Сорбитанлаурат ПЭГ-80 3,60 3,60 3,60 Ethox PEG-6000 DS Special Дистеарат ПЭГ-150 0,45 0,45 0,45 Cedepal TD403 MFLD Полиоксиэтилентридецилсульфат натрия 2,70 2,70 2,70 TEGO Betain L7V Кокамидопропилбетаин 3,75 3,75 3,75 Versene 100 XL Тетранатриевая соль ЭДТА 0,10 0,10 0,10 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Очищенная вода Вода достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во

Пример V. Кондиционирующие свойства катионных полиглицериновых композиций и сравнительных примеров

Композиции для личной гигиены из примера IV тестировали в соответствии с описанным выше испытанием на эффективность кондиционирования, за исключением того, что для каждого примера использовали 8 прядей (n=8). Результаты представлены в таблице 5. У примеров, соответствующих изобретению (E17-E19), процентная доля проходов со спутанностью и среднее усилие при расчесывании были ниже (что указывает на лучшие кондиционирующие свойства), чем у сравнительного примера C3 (без увлажнителя).

Таблица 5
Кондиционирующие свойства обработки волос композициями, соответствующими сравнительным примерам и примерам изобретения Пример № Среднее усилие при расчесывании после 60-секундного промывания (Н (гс)) % проходов со спутанностью C3 2,04 (208) 29 C4 1,38 (141) 13 C5 1,73 (176) 26 E17 1,52 (155) 19 E18 1,38 (141) 17 E19 1,45 (148) 23

Пример VI. Распрямляющие свойства катионных полиглицериновых композиций и сравнительных примеров

Композиции для личной гигиены из примера IV протестировали в соответствии с описанным выше испытанием на распрямляющие свойства. Результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6
Анализ распрямляющих свойств при обработке волос композициями для личной гигиены: сравнительные примеры (C3-C5) и примеры изобретения (E17-E19) Пример № % завивания через 8 часов Станд.откл. (%) C3 19,94 1,13 C4 19,11 1,29 C5 13,65 1,04 E17 17,99 1,29 E18 10,93 0,80 E19 12,24 2,56

Пример VII. Получение композиций для личной гигиены, соответствующих изобретению и сравнительным примерам

Составы для личной гигиены готовили с использованием композиций, соответствующих изобретению и сравнительным примерам из примера I. Также приготовили сравнительные составы для личной гигиены с использованием Glucquat™ 125, Polyaldo® 10-1-O, Polyaldo® 10-1-L, Natrulon® H-10, без увлажняющего средства.

Композиции готовили следующим образом: в химический стакан с механической мешалкой и нагревательной пластиной добавляли воду, лаурилсульфат аммония и лауретсульфат аммония. Смесь перемешивали на низкой скорости и медленно нагревали до температуры 75°C. Когда смесь достигала температуры 75°C, добавляли кокамид МЕА. Нагревание прекращали после полного растворения компонентов, и смеси давали охладиться приблизительно до 25°C при продолжающемся умеренном перемешивании. После нагрева до температуры 25°C добавляли хлорид натрия и гидантоин ДМДМ и перемешивали до полного растворения. Величину рН доводили до 6,4±0,2 раствором лимонной кислоты или гидроксида натрия. После корректировки pH добавляли коммерчески доступный К-ПГ или тестируемый материал. Добавляли воду до 100%. Композицию перемешивали при умеренной скорости. Если композиция была мутной, ее помещали в печь в герметизированной емкости и нагревали до 50°C, пока она не становилась прозрачной. Составы сравнительных композиций (с указанием процентной весовой доли активного вещества) представлены в таблице 7a, а составы композиций из примеров изобретения приведены в таблицах 7b-d.

Natrulon H-10 и Polyaldo® поставляет компания Lonza Group, г. Аллендейл, штат Нью-Джерси. Standapol® и Comperlan поставляет корпорация Cognis Corp. (теперь BASF), г. Амбер, штат Пенсильвания.

Таблица 7a
Сравнительные композиции для личной гигиены Исследуемый материал/торговое наименование Название компонента C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 Контроль
(без C-PG) Контроль
(без C-PG) - - - - - - - Polyaldo 10-1-0 KFG PG-10-1-O - 2,00 - - - - - Polyaldo 10-1-L KFG PG-10-1-L - - 2,00 - - - - Natrulon H-10 PG-10 - - - 2,00 - - - Glucquat 125 Лаурилметилглюцет-10 гидроксипропилди-аммоний - - - - 2,00 - - C1 (TM) PG-10 - - - - - 2,00 - C2 (TM)₃ PG-10 - - - - - - 2,00 Standapol A Лаурилсульфат аммония 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 Standapol EA-2 Лауретсульфат аммония 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 Comperlan 100 Кокамид MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 Хлорид натрия Хлорид натрия 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Глидант Гидантоин ДМДМ 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Очищенная вода Вода достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во

Таблица 7b
Композиции для личной гигиены, соответствующие изобретению Исследуемый материал/торговое наименование Название компонента E20 E21 E22 E23 E24 E1 (CD)₁ PG-10 2,00 - - - - E2 (CD)₂ PG-10 - 2,00 - - - E4 (LD)₁ PG-10 - - 2,00 - - E5 (LD)₁(TM)₂ PG-10 - - - 2,00 - E6 (LD)₁(TM)₂ PG-10 - - - - 2,00 Standapol A Лаурилсульфат аммония 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 Standapol EA-2 Лауретсульфат аммония 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 Comperlan 100 Кокамид MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 Хлорид натрия Хлорид натрия 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Глидант Гидантоин ДМДМ 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Очищенная вода Вода достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во

Таблица 7c
Композиции для личной гигиены, соответствующие изобретению Исследуемый материал/ торговое наименование Название компонента E25 E26 E27 E28 E29 E30 E7 (CD)₁ PG-10-1-L 2,00 - - - - - E8 (LD)₁ PG-10-1-L - 2,00 - - - - E9 (TM)₁ PG-10-1-L - - 2,00 - - - E10 (TM)₃ PG-10-1-L - - - 2,00 - - E11 (TM)₂ PG-10-1-L - - - - 2,00 - E12 (LD)₁ PG-10-1-LE - - - - - 2,00 Standapol A Лаурилсульфат аммония 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 Standapol EA-2 Лауретсульфат аммония 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 Comperlan 100 Кокамид MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 Хлорид натрия Хлорид натрия 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Глидант Гидантоин ДМДМ 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Очищенная вода Вода достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во

Таблица 7d
Композиции для личной гигиены, соответствующие изобретению Исследуемый материал/торговое наименование Название компонента E31 E32 E33 E34 E13 (CD)₁ PG-10-1-O 2,0 - - - E14 (LD)₁ PG-10-1-O - 2,0 - - E15 (TM)₁ PG-10-1-O - - 2,0 - E16 (LD)₁(TM)₂ PG-10-1-O - - - 2,0 Standapol A Лаурилсульфат аммония 10,92 10,92 10,92 10,92 Standapol EA-2 Лауретсульфат аммония 4,39 4,39 4,39 4,39 Comperlan 100 Кокамид MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 Хлорид натрия Хлорид натрия 0,40 0,40 0,40 0,40 Глидант Гидантоин ДМДМ 0,06 0,06 0,06 0,06 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во Очищенная вода Вода достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во

Пример VIII. Вязкость при нулевом сдвиге для композиций изобретения и сравнительных примеров

Вязкость при нулевом сдвиге для сравнительных примеров C6-C12 и примеров E20-E34 тестировали путем испытания вязкости при нулевом сдвиге, как описано выше, с целью определения эффективности в качестве загустителя. Результаты измерений представлены в таблице 8 и на фигуре 4.

Таблица 8
Вязкость при нулевом сдвиге (η₀) и относительная вязкость (η_{относит.}) композиций для личной гигиены, соответствующих изобретению, и сравнительных композиций Пример η₀ (сП) Образец η_{относит.}¹ C6² 980 Контроль 1,0 C7 1590 PG-10-1-O 1,6 C8 530 PG-10-1-L 0,5 C9 370 PG-10 0,4 C10 60 Glucquat 125 0,06 C11 720 C1 0,7 C12 1330 C2 1,4 E20 9290 E1 9,5 E21 15500 E2 15,8 E22 10660 E4 10,9 E23 5900 E5 6,0 E24 7000 E6 7,1 E25 12010 E7 12,2 E26 10200 E8 10,4 E27 1420 E9 1,4 E28 4470 E10 4,6 E29 2780 E11 2,8 E30 2410 E12 2,5 E31 12670 E13 12,9 E32 19780 E14 20,2 E33 2860 E15 2,9 E34 14800 E16 15,1 ^{1 _ 2} Образец C6 представляет собой базовый состав, на основе которого определяли η_{0 основы}.

На фигуре 4 показано значение η_{относит.} для концентрации 2% вес. активного материала (соответствующего изобретению или сравнительному примеру) в базовом составе очищающей композиции (пример сравнения C6). Пунктирной линией показано значение η_{относит.}, равное 1. Структурные особенности добавленного в концентрации 2% вес. материала указаны на белых горизонтальных полосах, пересекающих образцы. Образцы могут иметь от 0 до 3 следующих структурных особенностей: Cat-Hphob=(L₂-R₂-N-[(R₃)(R₄)(Hphob₂)]), Cat=(L₃-R₅-N-[(R₆)(R₇)(R₈)]) и (или) Hphob=(L₁-R₁-Hphob₁).

Как показано на фигуре 4, катионные полиглицериновые композиции, содержащие катионную гидрофобную группу (-R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), способствовали наибольшему увеличению вязкости. Данное наблюдение особенно удивительно, учитывая, что композиция по сравнительному примеру C10 с веществом Glucquat^TM 125, содержащим катионную гидрофобную группу, но имеющим узловую структуру с тремя этиленоксидными, а не глицериновыми повторяющимися звеньями, способствовала значительному уменьшению вязкости основного состава (η_{относит.}=0,06).

Пример IX. Получение композиций для личной гигиены, соответствующих изобретению и сравнительным примерам

Составы для личной гигиены готовили с использованием выбранных композиций, соответствующих изобретению, из примера I. Также готовили сравнительные составы для личной гигиены с использованием Polyaldo® 10-1-O, Polyaldo® 10-1-L и Natrulon® H-10.

Были приготовлены следующие композиции для личной гигиены, примеры E35-E46. Концентрации и конкретный К-ПГ указаны в таблице 9a, а сравнительные составы описаны в таблицах 9b и 9c

Таблица 9a
Композиции для личной гигиены, соответствующие изобретению Исследуемый материал/
торговое наименование Название компонента E35 E36 E37 E38 E39 E40 E41 E42 E43 E44 E45 E46 E1 (CD)₁ PG-10 0,50 1,0 3,5 5,0 - - - - - - - E14 (LD)₁ PG-10-1-O - - - - 0,50 1,0 3,5 5,0 - - - - E9 (TM)₁ PG-10-1-L - - - - - - - - 0,50 1,0 3,5 5,0 Standapol A Лаурилсуль-фат аммония 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 Standapol EA-2 Лауретсуль-фат аммония 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 Comperlan 100 Кокамид MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 Хлорид натрия Хлорид натрия 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Глидант Гидантоин ДМДМ 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во Очищенная вода Вода доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во Доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во Таблица 9b
Сравнительные композиции для личной гигиены Исследуемый материал/
торговое наименование Название компонента C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 C24 Natrulon H-10 PG-10 0,50 1,0 3,5 5,0 - - - - - - - Polyaldo
10-1-L PG-10-1-L - - - - 0,50 1,0 3,5 5,0 Polyaldo
10-1-O PG-10-1-O 0,50 1,0 3,5 5,0 Standapol A Лаурилсульфат аммония 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 Standapol
EA-2 Лауретсульфат аммония 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 Comperlan 100 Кокамид MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 Хлорид натрия Хлорид натрия 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 Глидант Гидантоин ДМДМ 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во Очищенная вода Вода доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во доста-точное кол-во

Таблица 9c
Сравнительные композиции для личной гигиены Исследуемый материал/торговое наименование Название компонента C25 C26 C27 C28 Glucquat 125 Лаурилметилглюцет-10 гидроксипропилдиаммоний 0,50 1,0 3,5 5,0 Standapol A Лаурилсульфат аммония 10,92 10,92 10,92 10,92 Standapol EA-2 Лауретсульфат аммония 4,39 4,39 4,39 4,39 Comperlan 100 Кокамид MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 Хлорид натрия Хлорид натрия 0,40 0,40 0,40 0,40 Глидант Гидантоин ДМДМ 0,06 0,06 0,06 0,06 Раствор гидроксида натрия (20%) Гидроксид натрия достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное
кол-во Раствор лимонной кислоты (20%) Лимонная кислота достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное
кол-во Очищенная вода Вода достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное кол-во достаточное
кол-во

Результаты представлены на фигуре 1 и в таблице 10. За исключением примера E42, рецептуры, содержащие примеры изобретения, повышали вязкость состава (η_{относит.} >1). Как видно на фигуре 1, составы, содержащие E14 [(LD)₁ PG-10-1-O (заштрихованные треугольники)] и E1 [(CD)₁ PG-10 (заштрихованные квадраты)] в концентрации 2,0-3,5% вес. оказывали максимальное влияние на вязкость. Оба этих примера содержали катионно-гидрофобные группы. С другой стороны, примеры изобретения, содержащие гидрофобную группу (Hphob₁) и катионную группу (-R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]) [(TM)₁ PG-10-1-L, E9 (рецептуры показаны заштрихованными кружками)] вызывали небольшое увеличение вязкости в количествах 0,5-2,0% вес. и более существенное увеличение вязкости при увеличении количества до 5,0% вес.

Сравнительные примеры, содержащие Glucquat™ 125 (незаштрихованные ромбы), PG-10 (незаштрихованные квадраты) и PG-10-1-L (незаштрихованные кружки), приводили к уменьшению вязкости материала (η_{относит.} <1), за исключением C17 (0,5% вес. PG-10-1-L). Таким образом, единственным сравнительным материалом, способным повышать вязкость, помимо C17, оказался PG-10-1-O (незаштрихованные треугольники).

Таблица 10
Вязкость при нулевом сдвиге (η₀) и относительная вязкость (η_{относит.}) соответствующих изобретению композиций для личной гигиены и сравнительных композиций для личной гигиены Пример Название компонента η₀ (сП) % вес. активного компонента η_{относит.}¹ E35 (CD)₁ PG-10 2480 0,5 2,5 E36 (CD)₁ PG-10 3090 1,0 3,2 E37 (CD)₁ PG-10 18500 3,5 18,9 E38 (CD)₁ PG-10 4360 5,0 4,4 E39 (LD)₁ PG-10-1-O 2770 0,5 2,8 E40 (LD)₁ PG-10-1-O 4420 1,0 4,5 E41 (LD)₁ PG-10-1-O 3380 3,5 3,4 E42 (LD)₁ PG-10-1-O 620 5,0 0,6 E43 (TM)₁ PG-10-1-L 1400 0,5 1,4 E44 (TM)₁ PG-10-1-L 1320 1,0 1,3 E45 (TM)₁ PG-10-1-L 2830 3,5 2,9 E46 (TM)₁ PG-10-1-L 4600 5,0 4,7 C13 PG-10 750 0,5 0,8 C14 PG-10 450 1 0,5 C15 PG-10 90 3,5 <0,1 C16 PG-10 60 5 <0,1 C17 PG-10-1-L 1190 0,5 1,2 C18 PG-10-1-L 670 1 0,7 C19 PG-10-1-L 650 3,5 0,7 C20 PG-10-1-L 740 5 0,8 C21 PG-10-1-O 1360 0,5 1,4 C22 PG-10-1-O 1370 1 1,4 C23 PG-10-1-O 2710 3,5 2,8 C24 PG-10-1-O 5040 5 5,1 C25 Glucquat 125 260 0,5 0,3 C26 Glucquat 125 130 1 0,1 C27 Glucquat 125 38 3,5 <0,1 C28 Glucquat 125 35 5 <0,1

Изобретение относится к новым полиглицериновым соединениям формулы I и композициям на их основе для личной гигиены для увлажнения или кондиционирования кожи или волос, а также к способу увлажнения или кондиционирования кожи или волос с использованием композиции. В соединениях формулы I

Z представляет собой полиглицериновую узловую структуру, содержащую 8 или 10 глицериновых остатков; Nu представляют собой нуклеофильные гидроксильные группы, непосредственно соединенные с Z; d представляет собой число нуклеофильных групп, непосредственно связанных с Z, и составляет от 2 до 11; L₁ отсутствует или представляет собой независимо выбранную эфирную или сложноэфирную связующую группу, соединяющую Z с Hphob₁; Hphob₁ отсутствует или представляет собой независимо выбранный гидрофобный фрагмент, где гидрофобный фрагмент выбран из линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных алкилов С₁₀-С₃₀; а представляет собой число групп Hphob₁, связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₁, и составляет 0 или 1; L₂ отсутствует или представляет собой независимо выбранную эфирную или сложноэфирную связующую группу, соединяющую Z с катионной группой -R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]; R₁ отсутствует или представляет собой независимо выбранный линейный или разветвленный алкилен (от -СН- до -С₆Н₁₂-) или моногидроксиалкилен (от -СН(ОН)- до -С₆Н₁₁(ОН)-); N представляет собой атом азота; R₂ отсутствует или представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от СН₃ до С₄Н₉) или атом водорода; R₃ и другие радикалы указаны в формуле изобретения. Композиция содержит растворитель, соединение формулы I в эффективно действующем количестве, и по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ, хелатирующих агентов, умягчителей, увлажнителей, кондиционеров, консервантов, замутнителей, ароматизаторов и комбинаций двух или более таких материалов. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил., 10 табл., 9 пр.

1. Соединение формулы I

где

Z представляет собой полиглицериновую узловую структуру, содержащую 8 или 10 глицериновых остатков;

Nu представляют собой нуклеофильные гидроксильные группы, непосредственно соединенные с Z;

d представляет собой число нуклеофильных групп, непосредственно связанных с Z, и составляет от 2 до 11;

L₁ отсутствует или представляет собой независимо выбранную эфирную или сложноэфирную связующую группу, соединяющую Z с Hphob₁;

Hphob₁ отсутствует или представляет собой независимо выбранный гидрофобный фрагмент, где гидрофобный фрагмент выбран из линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных алкилов С₁₀-С₃₀;

а представляет собой число групп Hphob₁, связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₁, и составляет 0 или 1;

L₂ отсутствует или представляет собой независимо выбранную эфирную или сложноэфирную связующую группу, соединяющую Z с катионной группой -R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)];

R₁ отсутствует или представляет собой независимо выбранный линейный или разветвленный алкилен (от -СН- до -С₆Н₁₂-) или моногидроксиалкилен (от -СН(ОН)- до -С₆Н₁₁(ОН)-);

N представляет собой атом азота;

R₂ отсутствует или представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от СН₃ до С₄Н₉) или атом водорода;

R₃ отсутствует или представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от СН₃ до С₄Н₉) или атом водорода, или независимо выбранный гидрофобный фрагмент, где гидрофобный фрагмент выбран из линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных алкилов С₁₀-С₃₀;

Hphob₂ отсутствует или представляет собой независимо выбранный гидрофобный фрагмент, где гидрофобный фрагмент выбран из линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных алкилов С₁₀-С₃₀;

X₁ представляет собой анионный противоион, выбранный из атома галогена, или отсутствует;

b представляет собой число групп (R₁-N-[(R₂)(R₃)(Hphob₂)]), связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₂, и составляет 0 или 1;

L₃ отсутствует или представляет собой независимо выбранную эфирную или сложноэфирную связующую группу, соединяющую Z с катионной группой -R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)];

R₄ отсутствует или представляет собой независимо выбранный линейный или разветвленный алкилен (от -СН- до -С₆Н₁₂-) или моногидроксилалкилен (от -СН(ОН)- до -С₆(ОН)Н₁₁(ОН)-);

R₅, R₆, R₇ отсутствуют или каждый представляет собой независимо выбранную алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода (от СН₃ до С₄Н₉);

Х₂ представляет собой анионный противоион, выбранный из атома галогена, или отсутствует;

с представляет собой число групп (R₄-N-[(R₅)(R₆)(R₇)]), связанных с узловой структурой Z, каждая при помощи L₃, и составляет 0 или 1;

причем сумма а и b составляет от 1 до 2 включительно;

сумма b и с составляет от 1 до 2 включительно; и

сумма a, b и с составляет от 1 до 3 включительно;

при условии что: если a+b+c+d меньше или равно 5, то a+b+c/a+b+c+d больше 0,33, или если a+b+c+d больше 5, то a+b+c/a+b+c+d составляет от 0,04 до 0,9.

2. Соединение по п. 1, где Z представляет собой полиглицериновую узловую структуру, содержащую 10 глицериновых остатков.

3. Соединение по п. 1, выбранное из группы, состоящей из декаглицеринового эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммония хлорида; декаглицеринового эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметилкокоалкил-1-аммония хлорида; и декаглицеринового эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметилкокоалкил-2-аммония хлорида.

4. Соединение по п. 1, выбранное из группы, состоящей из декаглицеринмоноолеатного эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметилкокоалкил-1-аммония; декаглицеринмонолаурилового эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммония;

декаглицеринмонолауратного эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметилкокоалкил-1-аммония; декаглицеринмонолауратного эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммония; и декаглицеринмоноолеатного эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммония.

5. Соединение по п. 1, выбранное из группы, состоящей из октаглицеринового эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммония (N-(2-гидроксипропил)-N,N,N-триметилпропан-1-аммония) и декаглицеринового эфира N-(2-гидроксипропил)-N,N-диметиллаурил-1-аммония (N-(2-гидроксипропил)-N,N,N-триметилпропан-2-аммония).

6. Композиция для личной гигиены для увлажнения или кондиционирования кожи или волос, содержащая:

растворитель,

соединение по п. 1 в эффективно действующем количестве, и

по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ, хелатирующих агентов, умягчителей, увлажнителей, кондиционеров, консервантов, замутнителей, ароматизаторов и комбинаций двух или более таких материалов.

7. Композиция по п. 6, по существу не содержащая эпоксилированные материалы.

8. Способ увлажнения или кондиционирования кожи или волос, включающий нанесение на волосы или кожу композиции по п. 6.