Пигментный краситель в форме 5,6-дигидроксииндольного полимера, способ его получения и косметические композиции на его основе

 

Предметом изобретения являются новые соединения, находящиеся в форме 5,6- дигидроксииндольного полимера, представляющего собой продукт взаимодействия 5,6- дигидроксииндола и, по меньшей мере одного серосодержащего соединения, выбираемого из N-ацетилцистеина и серосодержащих пептидов с гидрофильными группами и растворимого в водной и/или водно-спиртовой среде. Предметом изобретения также является способ получения этих соединений, а также косметическая композиция на их основе. 3 с. и 14 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к новым соединениям, находящимся в форме 5,6-дигидроксииндольных полимеров, способ их получения и содержащие их косметические композиции.

Мелановые соединения обычно известны в форме нерастворимых пигментов. В данном случае речь идет о пигментах, которые лежат в основе красителей для волос, кожи или волосков человеческого или животного происхождения. Эти соединения синтезируют, в частности, путем окисления индольных производных, таких, как например 5,6-дигидрокси-индол. Их стремятся использовать в косметике в связи с тем, что они очень близки природным пигментам.

Эти мелановые пигменты обычно нерастворимы в воде и в большинстве растворителей, обычно используемых в косметике. Вследствие их нерастворимости, применение этих пигментов может создавать некоторые проблемы в части использования диспергаторов для получения косметических композиций, обладающих хорошей гомогенностью.

Некоторые авторы, такие как ORL OW, OSBER и PAWELECK [Pigment Cell Researeh, 5, с. 113-121 (1992)], описывают способ получения меланового пигмента, растворимого в воде при pH выше 5, из 5,6-дигидрокси-индол-2-карбоновой кислоты (DHICA), используемый индивидуально или в смеси с 5,6-дигидро-индолом (5,6-DH1). Эти растворимые мелановые пигменты несомненно легче в употреблении, чем нерастворимые пигменты, поскольку нет необходимости в использовании диспергаторов, однако, они не сохраняют всегда удовлетворительной растворимости после лиофилизации и повторного растворения.

С другой стороны, в заявке на патент ВОИС 92/16189 получение растворимого меланового пигмента в виде водного раствора при pH-значении, изменяющемся от 5 до 9, из DHlCA, в случае необходимости ассоциированного с 5,6-DH1 и/или с серосодержащими соединениями. Согласно этому документу, наличие серосодержащих соединений позволяет получать растворимые пигменты, имеющие более разнообразные окраски. Однако, эти соединения, хотя они и растворимы, не обладают удовлетворительной красящей способностью.

Цель изобретения - решение этих проблем путем разработки нового 5,6-дигидрокси-индольного полимера, который растворим в водной или водно-спиртовой среде при сохранении удовлетворительной окрашивающей способности полимера.

Следовательно, предметом изобретения является соединение, находящееся в форме 5,6-дигидрокси-индольного полимера, замещенного гидрофильными группами, соединенными с вышеуказанным полимером с помощью серосодержащего остатка, причем число гидрофильных групп выбирается так, чтобы получить соединение, растворимое в водной и/или водно-спиртовой среде.

Полимер согласно изобретению растворим в водной и/или водно-спиртовой среде, имеющей pH-значение не более 7, т.е. нейтральное pH, далее кислое pH, и сохраняет хорошую растворимость в воде и/или в водно-спиртовой среде даже после лиофилизации и хранения. Кроме того, этот растворимый полимер 5,6-дигидроксииндола имеет черный цвет и обладает хорошей абсорбцией в видимой области. Он обладает сравнимой, даже лучшей, окрашивающей способностью по отношению к таковой растворимых мелановых полимеров уровня техники. Более того, он очень устойчив при хранении после лиофилизации и может быть снова растворен.

Предметом изобретения является также способ получения нового 5,6-дигидроксииндольного полимера, при котором: готовят водный и/или водно-спиртовой раствор с pH по крайней мере равным 5 серосодержащего соединения с гидрофильными группами; к этому раствору добавляют 5,6-дигидроксииндол и реакцию проводят до получения целевого растворимого полимера 5,6-дигидроксииндола, причем количество используемого серосодержащего соединения выбирают так, чтобы конечное полученное соединение было растворимо в водной и/или водно-спиртовой среде.

Соединение согласно изобретению, следовательно, находится в форме полимера 5,6-дигидроксииндола, замещенного гидрофильными группами, связанными с вышеуказанным полимером с помощью серосодержащего остатка.

Это соединение может представлять собой продукт реакции между 5,6-дигидроксииндолом и по крайней мере одним серосодержащим соединением с гидрофильными группами.

Вышеуказанное серосодержащее соединение предпочтительно выбирают среди соединений, содержащих по крайней мере один атом серы и которые не могут участвовать в циклизации с образованием бензотиазина при взаимодействии с 5,6-дигидроксииндолом.

В самом деле, бензотиазины являются промежуточными соединениями в синтезе феомеланинов (меланинов рыжего цвета, которые являются фотосенсибилизирующими в отношении кожи). Согласно изобретению, циклизация до бензотиазина не происходит. Поэтому исключается опасность возможной фотосенсибилизации кожи.

В качестве серосодержащих соединений согласно изобретению можно назвать, в частности, серосодержащие пептиды с гидрофильными группами, такие, как восстановленный глутатион, или N-ацетил-цистеин. Количество серосодержащего соединения, присутствующего во время реакции, выбирают так, чтобы можно было получить целевое соединение, растворимое в водных и/или водно-спиртовых средах. Концентрация используемого серосодержащего соединения составляет предпочтительно примерно 0,001-1 мас%, в расчете на общую массу реакционной среды.

Серосодержащее соединение предпочитают предварительно растворить в водно-спиртовой, даже в органической среде, причем вышеуказанный раствор имеет pH-значение по крайней мере равное 5. В самом деле, установлено, что когда pH ниже 5, то 5,6-дигидроксииндол не может реагировать с серосодержащим соединением. Для регулирования pH можно использовать классически подкисляющие или подщелачивающие агенты, такие, как соляная кислота и гидроксид натрия.

pH-Значение раствора предпочтительно составляет 5 - 10, в особенности 6 - 8.

Концентрация используемого 5,6-дигидроксииндола может изменяться в широких пределах и предпочтительно составляет около 0,001-10 мас%, в расчете на общую массу реакционной среды.

5,6-Дигидрокси-индол предпочтительно добавляют в форме порошка, и реакцию предпочтительно осуществляют при температуре выше 0^oC, например, при 30 - 40^oC. Еще более предпочтительно, температура реакции составляет 36 - 38^oC.

Время реакции, необходимое для получения целевого растворимого соединения, может быть порядка 6 - 72 ч.

Реакционная среда, кроме того, может содержать регуляторы pH, называемые "буферами", из которых можно назвать фосфат натрия.

Таким образом получают мелановое соединение, находящееся в форме полимера 5,6-дигидроксииндола, замещенного гидрофильными группами, связанными с вышеуказанным полимером за счет серосодержащего остатка, причем число гидрофильных групп выбирают таким образом, чтобы вышеуказанное соединение было растворимо в водной и/или водно-спиртовой среде.

Растворимость этого меланового соединения в вышеуказанной среде предпочтительно составляет обычно 50-100 мг/мл.

Можно использовать это соединение в форме полученного водного или водно-спиртового раствора; или в форме его концентрата или в высушенной форме, например, путем лиофилизации, чтобы получить порошкообразный продукт, который можно использовать в косметических композициях.

Предметом изобретения является также применение мелановых соединений, указанных выше, в качестве красителя, в частности, в косметических композициях.

Известные косметические композиции, содержащие 5,6-дигидроксииндолиновый краситель в количестве 0,01-5% от массы композиции и косметические целевые добавки (EP, патент 379409, кл. A 61 K 7/021, 1990).

Предложенные мелановые растворимые соединения могут быть введены в том виде как они получены, либо в концентрированной и/или лиофилизованной форме в различные типы косметических композиций, такие, как, например, композиции для макияжа кожи, ресниц или бровей, композиции для защиты человеческой эпидермы от УФ-излучения и/или композиции для окраски волос.

В этих композициях концентрация мелановых соединений может изменяться от 0,001 до 5 мас.%, в расчете на общую массу композиции.

Когда композиции используют для макияжа кожи, ресниц или бровей, например, в качестве крема для обработки эпидермы, жидкой пудры, губной помады, теней для век, румян для щек, подкрашивающего карандаша, называемого еще "карандаш для подведения глаз" или туши для ресниц и бровей, они могут находиться в твердой, жидкой или пастообразной форме, безводной или водной, например, в виде эмульсии масло-в-воде или вода-в-масле, дисперсии, более или менее концентрированные лосьоны, или порошки (пудры). Эти композиции обладают тем преимуществом, что они вполне стабильны, так как нет необходимости в диспергировании меланового соединения из-за его растворимости.

Если композиции используют для защиты человеческой эпидермы от УФ-излучения, они представляют собой так называемые солнечные композиции и они обычно находятся в форме эмульсий, таких, как кремы и молочко, мази, гели, твердые палочки или аэрозольные пены. Эмульсии, кроме того, могут содержать анионные, катионные, неионные, амфортерные, цвиттерионные поверхностно-активные агенты и их смеси.

Если композиции используют для окраски волос, то они могут находиться в форме шампуня, лосьона, геля или ополаскивателя, наносимого до или после мытья шампунем, до, во время или после перманента или выпрямления волос, лосьона для причесывания или лечения волос, лосьона или геля для расчесывания или укладки волос, лака для волос, состава для перманента или выпрямления волос.

Композиции для макияжа и солнечные композиции могут содержать, кроме того, по крайней мере одну добавку, выбираемую среди жирных веществ, органических растворителей, силиконов, сгустителей, смягчающих средств, солнечных фильтров, антивспенивателей, гидратирующих (увлажняющих) агентов, духов, консервантов, антиоксидантов, наполнителей, пигментов, комплексообразующих агентов, агентов для обработки, таких, как анионные, катионные, неионные, амфотерные полимеры или их смеси, носителей, и подщелачивающих или подкисляющих агентов.

Из жирных веществ можно назвать масла, воски, жирные кислоты, жирные спирты, вазелин, парафин и ланолин, гидрированный или ацетилированный. Масла в частности можно выбирать среди животных, растительных, минеральных или синтетических масел и следует назвать гидрированное пальмовое масло, гидрированное касторовое масло, вазелиновое масло, парафиновое масло и пурцеллиновое масло. Воски в особенности могут быть выбраны среди животных, растительных, минеральных или синтетических восков; в особенности следует назвать пчелиный воск, карнаубский воск, канделлильский воск, воск сахарного тростника, японский воск, озокериты, монтановый воск, микрокристаллические воски, парафины и силиконовые воски.

Из пигментов можно назвать перламутровые и/или придающие перламутровый блеск пигменты, которые позволяют варьировать окраску, полученную с помощью мелановых растворимых соединений согласно изобретения или повышать защиту кожи против ультрафиолетового излучения. В этом последнем случае можно использовать металлические пигменты, такие, как оксиды титана, цинка, церия или циркония.

Соединение согласно изобретению также можно комбинировать с таким соединением, как дигидроксиацетон (DHA), в косметических композициях. В самом деле, если гидрофильные группы соединений согласно изобретению содержат свободные амины, то они могут благоприятствовать установлению связей между кожей и/или волосами через такие соединения, как НА. Также можно получать композиции для окрашивания кожи и/или волос.

Пример 1. 10 ммоль восстановленного глутатиона вносят в буферный раствор с pH 7,5. Доводят pH до 7 путем добавления гидроксида натрия. Вводят 10 ммоль 5,6-DH1 в виде порошка, и реакционную смесь перемешивают в течение 48-72 ч при 37^oC. Полученное соединение не декантируется путем центрифугирования со скоростью 15000 об./мин в течение 10 мин. Оно может быть отфильтровано через фильтр с порами размером 0,22 мкм и проникает в агарозогель в количестве 1%.

Отфильтрованное соединение лиофилизируют известными способами.

Тотчас после лиофилизации это соединение снова растворяется в воде, когда оно находится в концентрации 50 мг/мл.

После хранения в течение 6 недель при 4^oC, это лиофилизированное соединение также растворимо в воде в концентрации 50 мг/мл.

Пример 2. 5 ммоль восстановленного глутатиона вводят в буферный раствор с pH 7,5. Доводят pH до 7 путем добавления гидроксида натрия. Добавляют 10 ммоль 5,6-DH1 в виде порошка, и реакционную смесь перемешивают в течение 48-72 ч при 37^oC. Полученное соединение не декантируется путем центрифугирования со скоростью 15000 об./мин в течение 10 мин. Оно может быть отфильтровано через фильтр с порами размером 0,22 мкм и проникает в агарозогель в количестве 1%.

Отфильтрованное соединение лиофилизируют известными способами. Тотчас после лиофилизации это соединение снова растворяется в воде с концентрацией 50 мг/мл.

Пример 3. 15 ммоль восстановленного глутатиона вводят в буферный раствор с pH 7,5. Доводят pH до 7 путем добавления гидроксида натрия. Добавляют 20 ммоль 5,6-DH1 в виде порошка и реакционную смесь перемешивают в течение 48 - 72 ч при 37^oC.

Полученное соединение не декантируется путем центрифугирования со скоростью 15000 об. /мин в течение 10 мин. Оно может быть отфильтровано через фильтр с порами размером 0,22 мкм и проникает в агарозогель в количестве 1%.

Отфильтрованное соединение лиофилизируют известными способами. Тотчас после лиофилизации, это соединение снова растворяется в воде с концентрацией 50 мг/мл.

Пример 4. Измеряют оптическую плотность при 475 нм и 600 нм различных соединений согласно изобретению, растворенных в воде. Это измерение осуществляют для нескольких концентраций. Таким образом определяют массовый коэффициент абсорбции, который представляет собой наклон получаемый экспериментально прямой.

Получают следующие результаты: а) для соединения примера 1: , б) для соединения примера 2 - полученные значения массового коэффициента того же порядка, что и для соединения 1: , в) для соединения примера 3 значения более незначительные: .

Это, вероятно, связано с введением более значительного количества глутатиона в полимер 5,6-DH1: для такой же массы доля индольных остатков, ответственных за абсорбцию в видимой области, меньше. Чем значительнее абсорбция в видимой области, тем темнее цвет получаемого меланового соединения и тем лучше его красящая способность.

Пример 5. Конкретные количества полученного согласно примеру 1 соединения помещают в воду при 37^oC на 30 мин. Образец разделяют на две части, из которых одну подвергают фильтрацию через фильтр с порами размером 0,45 мкм или 0,22 мкм.

Обе части образца затем доводят до концентрации 1 мг/мл и снова выдерживают при 37^oC, чтобы растворить возможные оставшиеся частицы. Сравнивают оптические плотности при 600 нм и 475 мн. Считают, что фильтруемость отражает растворимость в выбранной концентрации.

Констатируют, что для концентрации 50 мг/мл не происходит удерживания соединения за счет фильтрации; для концентрации 100 мг/мл, рекуперируют 95% соединения после фильтрации через поры размером 0,45 мкм. Получают идентичный результат, если фильтрацию заменяют центрифугированием со скоростью 15000 об./мин в течение 10 мин. После фильтрации через поры размером 0,22 мкм рекуперируют 87% соединения.

Следовательно, можно считать, что это соединение имеет предел растворимости в воде порядка 100 мг/мл.

Пример 6. Сравнивают светопоглощение соединением, полученным в примере 1, с соединением согласно уровню техники, полученным путем полимеризации DHICA, в концентрации 10 ммоль.

Спектры поглощения регистрируют для раствора с концентрацией 50 мкмоль в виде индольных остатков в воде.

Получают следующие результаты (см. табл. 1)
Осуществляют такие же измерения для соединения согласно изобретению, полученного из 5 ммоль 5,6-DH1 и 5 ммоль глутатиона, по сравнению с соединением, получаемым из 5 ммоль DHICA. Получают следующие результаты (см. табл. 2).

Следовательно, констатируют, что соединения согласно изобретению больше поглощают свет в видимой области, чем соединения уровня техники. Это выражается в получении более сильной, более интенсивной окраски, когда используют композицию, включающую соединение согласно изобретению.

Составы косметических композиций приведены ниже, %:
Пример 7. Тушь для ресниц.

Фаза А:
Стеариновая кислота - 6
Стеарат глицерина - 4
Смесь восков - 16
Фаза В:
Гидроксиэтилцеллюлоза - 0,2
Соединение, полученное по примеру 1 - 5
Вода - до 100
Фаза С:
Триэтаноламин - 3
Фаза Д:
Акация - 5,8
Нагревают фазу А до 120^oC, затем гомогенизируют в аппарате Мориц. Нагревают фазы В + С + Д до 80^oC и эмульгируют с фазой А. Снова гомогенизируют в аппарате Мориц, до тех пор, пока смесь не станет единообразной массой. Охлаждают при медленном перемешивании. Получают тушь приятного цвета, с хорошими косметическими свойствами.

Пример 8. Композиция румян для век.

Получают композицию румян для век из нижеуказанных составляющих, %:
Порошкообразная фаза
Тальк - до 100
Слюда - 22
Оксихлорид висмута - 8
Стеарат цинка - 3
Нейлон-12 - 20
Соединение по примеру 1 - 1
Оксиды железа - 3
Жирное связующее
Вазелиновое масло - 3
Миристат изопропила - 3
Получение румян для век: измельчают порошкообразную фазу, добавляют связующее и снова измельчают. Смесь спрессовывают в металлических чашечках. Получают румяна для век с хорошими косметическими свойствами.

Формула изобретения

1. Пигментный краситель в виде 5,6-дигидроксииндольного полимера, замещенного гидрофильными группами, соединенными с названным полимером через серосодержащий остаток, отличающийся тем, что полимер представляет собой продукт взаимодействия 5,6-дигидроксииндола и по меньшей мере одного серосодержащего соединения, выбираемого из N-ацетилцистеина и серосодержащих пептидов с гидрофильными группами, причем число гидрофильных групп выбирают таким образом, чтобы получить пигментный краситель, растворимый в водной среде и/или в водно-спиртовой среде.

2. Краситель по п.1, отличающийся тем, что он растворим в водной и/или водно-спиртовой среде, имеющей pH не более 7.

3. Краситель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что его растворимость в названной среде составляет от 50 до 100 мг/мл.

4. Краситель по пп.1 - 3, отличающийся тем, что серосодержащим соединением является восстановленный глутатион.

5. Краситель по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что он находится в форме водного или водно-спиртового раствора, а также в форме концентрата или порошка.

6. Способ получения пигментного красителя в виде 5,6-дигидроксииндольного полимера, замещенного гидрофильными группами, соединенными с названным полимером через серосодержащий остаток, отличающийся тем, что готовят водный и/или водно-спиртовой раствор, имеющий pH, равный не менее 5, серосодержащего соединения, выбираемого из N-ацетилцистеина и серосодержащих пептидов с гидрофильными группами, добавляют к этому раствору 5,6-дигидроксииндол и проводят реакцию до получения целевого соединения, причем количество используемого серосодержащего соединения выбирают таким образом, чтобы конечное соединение растворялось в водной и/или водно-спиртовой среде.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что серосодержащее соединение выбирают из соединений, содержащих по меньшей мере один атом серы и не приводящих к циклизации до бензотиазина при взаимодействии с 5,6-дигидроксииндолом.

8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что серосодержащим соединением является восстановленный глутатион.

9. Способ по одному из пп.6 - 8, отличающийся тем, что концентрация серосодержащего соединения с гидрофильными группами равна 0,001 - 1 мас.% по отношению к общей массе реакционной среды.

10. Способ по одному из пп.6 - 9, отличающийся тем, что используемая концентрация 5,6-дигидроксииндола равна 0,001 - 10 мас.% по отношению к общей массе реакционной среды.

11. Способ по одному из пп.6 - 10, отличающийся тем, что 5,6-дигидроксииндол вводят в виде порошка.

12. Способ по одному из пп.6 - 11, отличающийся тем, что реакцию осуществляют при температуре выше 0^oС, преимущественно от 30 до 40^oС.

13. Способ по одному из пп.6 - 12, в котором pH реакционной среды 5 - 10, предпочтительно 6 - 8.

14. Косметическая композиция, содержащая пигментный краситель на основе 5,6-дигидроксииндолина и косметические целевые добавки, отличающаяся тем, что в качестве пигментного красителя она содержит краситель по пп.1 - 5 в концентрации 0,001 - 5 мас.% от общей массы композиции.

15. Композиция по п.14, отличающаяся тем, что она используется для макияжа кожи, ресниц и бровей, для защиты кожного покрова человека от ультрафиолетовых лучей и/или для окраски волос и кожи.

16. Композиция по пп. 14 и 15, отличающаяся тем, что она имеет форму эмульсии, дисперсии, более или менее густого лосьона, стека, пудры, безводной пасты или пены, в аэрозоле или без него.

17. Композиция по пп.14 - 16, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно дигидроксиацетон.

РИСУНКИ

Рисунок 1