DE4343431C1

DE4343431C1 - Kosmetische und/oder pharamzeutische Zubereitungen

Info

Publication number: DE4343431C1
Application number: DE4343431A
Authority: DE
Inventors: Achim Dr Ansmann; Armin Dr Wadle; Eberhard Dr Eilers; Heike Thomas
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 1993-12-18
Filing date: 1993-12-18
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2013-12-19
Also published as: EP0734247B2; DE59407193D1; EP0734247A1; WO1995016430A2; JPH09506600A; US5762916A; EP0734247B1; WO1995016430A3

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft kosmetische und/oder pharmazeutische Zubereitungen mit einem Gehalt an hochacylierten Proteinhy drolysaten als Emulgatoren.

Stand der Technik

Acylierungsprodukte von Proteinhydrolysaten, sogenannte Pro teinfettsäurekondensate, stellen anionische Tenside dar, die wegen ihrer guten Reinigungsleistung und besonderen Hautver träglichkeit beispielsweise in wäßrigen kosmetischen Zuberei tungen (Haarshampoos etc.) eingesetzt werden. Bezüglich der Eigenschaften dieser Tensidklasse sei auf die Beiträge von G.Schuster und H.Modde in Parf.Kosm. 45, 337 (1964) und O.J. Muscio et al. in J.Am.Oil.Chem.Soc. 59, 217 (1982) verwiesen.

Während Proteinfettsäurekondensate sich demnach in rein wäß rigen Systemen durch ausgezeichnete Eigenschaften auszeich nen, ist ihre Verwendung zusammen mit Ölkörpern in der Regel nicht möglich. Emulsionen, insbesondere O/W-Emulsionen mit einem Gehalt an acylierten Proteinhydrolysaten zeigen die Tendenz, mit zunehmender Lagerung einzudicken und sich zu entmischen.

Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, Emul sionen mit einem Gehalt an acylierten Proteinhydrolysaten zur Verfügung zu stellen, die auch bei längerer Lagerung stabil sind und eine konstante Viskosität aufweisen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind kosmetische und/oder pharmazeu tische Zubereitungen, die sich dadurch auszeichnen, daß sie als Emulgatoren hochacylierte Proteinfettsäurekondensate ent halten, die einen Gesamtstickstoffgehalt - bezogen auf die Acylierungsprodukte - im Bereich von 1,8 bis 4,1 Gew.-% auf weisen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch Anhebung des Acylierungsgrades, der über die Abnahme des Gesamtstickstoff gehaltes bestimmt werden kann, Proteinhydrolysate mit ausge zeichneten Emulgiereigenschaften erhalten werden. Die unter Verwendung dieser Stoffe hergestellten Emulsionen sind lager stabil und weisen eine konstante Viskosität auf. Als beson ders vorteilhaft hat sich dabei der Einsatz von Proteinfett säurekondensaten auf Basis pflanzlicher Rohstoffe, insbeson dere Sojaprotein erwiesen.

Proteinbasis

Proteinfettsäurekondensate stellen wie erwähnt bekannte Stof fe dar. Auch zur Herstellung der neuen hochacylierten Pro dukte geht man üblicherweise von tierischem oder pflanzlichen Proteinen, beispielsweise Collagen oder Keratin und vorzugs weise Mandelprotein, Weizenprotein, Kartoffelprotein und ins besondere Sojaprotein aus, die durch saure, alkalische und/ oder enzymatische Hydrolyse gespalten werden und danach ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 600 bis 4000, vorzugsweise 2000 bis 3500 aufweisen.

Herstellung der hochacylierten Proteinfettsäurekondensate

Zur Herstellung von hochacylierten Proteinfettsäurekonden saten über den Weg der sauren Hydrolyse wird das Ausgangs protein beispielsweise mit verdünnter Schwefelsäure versetzt und 8 bis 10 h bei 85 bis 95°C hydrolysiert. Nach Beendigung der Hydrolyse empfiehlt es sich, den Ansatz mit wäßriger Calciumhydroxidlösung zu versetzen, wodurch die Polypeptide in die Calciumsalze überführt werden und das Aufschlußmate rial als Calciumsulfat gefällt wird. Die Dispersion wird an schließend filtriert, wobei eine klare Lösung von Calciumpep tiden erhalten wird. Diese Lösung kann eingedampft und an schließend direkt mit Fettsäurechloriden acyliert werden. Sollen anstelle der Calciumsalze beispielsweise Natrium- oder Kaliumsalze hergestellt werden, empfiehlt es sich, die Cal ciumpeptidlösung vor der Schotten-Baumann-Reaktion mit Soda oder Pottasche zu behandeln, das ausgefällte Calciumcarbonat abzufiltrieren und anstelle der Calciumpeptide die Alkali peptide weiterzuverarbeiten.

Zur Herstellung von hochacylierten Proteinfettsäurekondensa ten über den Weg der alkalischen Hydrolyse wird das Ausgangs material mit einer wäßrigen Calciumhydroxiddispersion ver setzt, 6 bis 10 h bei 85 bis 95°C hydrolysiert und das aufge schlossene Material vom Rückstand filtriert. Das Filtrat ent hält die Calciumpeptide, die anschließend mit den Fettsäure chloriden acyliert werden können. Auch hier können die ent sprechenden Alkalipeptide durch Umfällen mit Soda oder Pott asche erhalten werden.

Für die eigentliche Schotten-Baumann-Acylierung legt man üb licherweise die Peptidlösung vor, stellt alkalisch ein und läßt dann bei einer Temperatur von 40 bis 60°C eine solche Menge Fettsäurechlorid zulaufen, daß im Endprodukt ein Ge samtstickstoffgehalt im Bereich von 1,8 bis 4,1 und insbe sondere 2,0 bis 3,5 erreicht wird. Die Berechnung der erfor derlichen Menge hängt vom durchschnittlichen Molekulargewicht des Proteinhydrolysats ab und kann vom Fachmann leicht er rechnet werden, ohne daß dieser hierzu erfinderisch tätig werden muß. Die bei der Kondensation freigesetzte Salzsäure wird durch Zugabe von Alkali abgefangen. Nachdem die Zugabe von Fettsäurechlorid abgeschlossen ist, läßt man 1 bis 2 h nachreagieren und kann dann das Proteinfettsäurekondensat auf den gewünschten Feststoffgehalt und pH-Wert einstellen.

Fettsäurebasis

Die als Emulgatoren im Sinne der Erfindung in Betracht kom menden Kondensate stellen formal Acylierungsprodukte von Proteinhydrolysaten mit aliphatischen Fettsäuren der Formel (I) dar,

R¹CO-OH (I)

in der R¹CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen steht. Wie schon beschrieben, wird der Fettacylrest jedoch nicht über die Fettsäuren, sondern die Fettsäurechloride in die Kondensate eingeführt. Wenn also im folgenden ausgeführt wird, von welchen Fettsäuren sich die Proteinfettsäurekondensate ab leiten können, dann ist damit die Lehre zum technischen Han deln verknüpft, zu ihrer Herstellung die entsprechenden Fettsäurechloride einzusetzen.

Beispiele für Fettsäuren, von denen sich die Proteinfettsäu rekondensate formal ableiten können, sind: Capronsäure, Ca prylsäure, 2-Ethylhexansäure, Isononansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, die bei spielsweise durch Druckspaltung von Fetten und Ölen oder Re duktion von Aldehyden aus der Roelen′schen Oxosynthese er hältlich sind.

Die Proteinfettsäurekondensate können in Form ihrer Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammoniumsalze, vorzugsweise als Natrium-, Magnesium- und/oder Calciumsalze eingesetzt werden.

Kosmetische und pharmazeutische Zubereitungen

Die erfindungsgemäßen kosmetischen und pharmazeutischen Zube reitungen können die hochacylierten Proteinfettsäurekondensa te in Mengen von 0,5 bis 5, vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-% - bezogen auf die Zubereitungen - enthalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden den hochacylierten Proteinfettsäurekondensaten Polyole, bei spielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, technische Oligoglyceringe mische mit einem durchschnittlichen Eigenkondensationsgrad von 1,5 bis 10, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaery thrit, Alkyloligoglucoside auf Basis von Fettalkoholen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, Zuckeralkohole wie Mannit oder Sor bit, Kohlenhydrate wie beispielsweise Glucose oder Amino zucker wie beispielsweise Glucamin oder N-Methylglucamin. Vorzugsweise wird als Polyol Glycerin eingesetzt. Die erfin dungsgemäßen Zubereitungen können die als Coemulgatoren in Betracht kommenden Polyole in Mengen von 2 bis 15, vorzugs weise 5 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Zubereitungen - ent halten.

Die kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zubereitungen kön nen als weitere Inhaltsstoffe beispielsweise Emulgatoren, Ölkomponenten, Fette und Wachse, Verdickungsmittel, biogene Wirkstoffe, Filmbildner, Duftstoffe, Farbstoffe, Perlglanz mittel, Konservierungsmittel und pH-Regulatoren enthalten.

Als Überfettungsmittel können Substanzen wie beispielsweise polyethoxylierte Lanolinderivate, Lecithinderivate und Fett säurealkanolamide verwendet werden, wobei die letzteren gleichzeitig als Schaumstabilisatoren dienen. Geeignete Ver dickungsmittel sind beispielsweise vernetzte Polyacrylsäuren und deren Derivate, Polysaccharide, insbesondere Xanthan-Gum, Guar-Guar, Agar-Agar, Alginate und Tylosen, Carboxymethylcel lulose und Hydroxyethylcellulose, ferner höhermolekulare Po lyethylenglycolmono- und -diester von Fettsäuren, Polyacry late, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon sowie als Konsistenzgeber Fettsäuren, Fettalkohole und Monoglyceride. Unter biogenen Wirkstoffen sind beispielsweise Pflanzenex trakte, Eiweißhydrolysate und Vitaminkomplexe zu verstehen. Gebräuchliche Filmbildner sind beispielsweise Polyvinylpyr rolidon, Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Copolymerisate, Polymere der Acrylsäurereihe, quaternäre Cellulose-Derivate und ähn liche Verbindungen. Als Konservierungsmittel eignen sich z. B. Formaldehydlösung, p-Hydroxybenzoat oder Sorbinsäure. Als Perlglanzmittel kommen beispielsweise Glycoldistearinsäure ester wie Ethylenglycoldistearat, aber auch Fettsäuren und Fettsäuremonoglycolester in Betracht. Als Farbstoffe können die für kosmetische Zwecke geeigneten und zugelassenen Sub stanzen verwendet werden, wie sie beispielsweise in der Pub likation "Kosmetische Färbemittel" der Farbstoffkommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft, veröffentlicht im Ver lag Chemie, Weinheim, 1984, zusammengestellt sind. Diese Farbstoffe werden üblicherweise in Konzentrationen von 0,001 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Mischung, eingesetzt.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Hochacylierte Proteinfettsäurekondensate, die einen Gesamt stickstoffgehalt im Bereich von 1,8 bis 4,1 Gew.-% aufweisen, besitzen ausgezeichnete Emulgiereigenschaften. Bei ihrer Ver wendung lassen sich lagerstabile Emulsionen einer konstanten Viskosität herstellen. Niedrigacylierte Proteinfettsäurekon densate nach dem Stand der Technik, die einen Gesamtstick stoffgehalt von < 4 Gew.-% besitzen, sind als Emulgatoren nachweislich ungeeignet.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.

Beispiele I. Eingesetzte Proteinfettsäurekondensate

A1) Kaliumsalz eines Acylierungsproduktes von tierischem Kollagen (durchschnittliches Molekulargewicht 2500) mit C_12/14-Kokosfettsäure.
A2) Kaliumsalz eines Acylierungsproduktes von Sojaprotein (durchschnittliches Molekulargewicht 3000) mit C_12/14- Kokosfettsäure.
B1) Kaliumsalz eines Acylierungsproduktes von tierischem Kollagen (durchschnittliches Molekulargewicht 3000) mit C_12/14-Kokosfettsäure.

Die Kenndaten der drei Produkte sind in Tab. 1 zusammengefaßt:

Tabelle 1

Kenndaten der Produkte

Die Produkte A1 und A2 sind erfindungsgemäß, das Produkt B1 dient dem Vergleich.

II. Stabilitätsuntersuchungen

Die folgenden Emulsionen wurden nach einer Lagerzeit von 1 bis 12 Wochen bei 20°C hinsichtlich ihrer Viskosität und Sta bilität beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tab. 2 zusammenge faßt:

Tabelle 2

Lagerstabilität; Prozentangaben als Gew.-%

III. Beispielrezepturen (Wasser ad 100 Gew.-%)
Beispiel 3
Tagespflegelotion
Al
2,0 Gew.-%
Cetiol® 868	7,0 Gew.-%
Cutina® GMS	5,0 Gew.-%
Cutina® CP	1,0 Gew.-%
Lanette® O	1,0 Gew.-%
Novata® AB	1,0 Gew.-%
Myritol® GTEH	7,0 Gew.-%
Glycerin (86gew.-%ig)	5,0 Gew.-%
Carbopol® 981 (2gew.-%ig)	10,0 Gew.-%

Beispiel 4
Sonnenschutzlotion
A2
1,5 Gew.-%
Cetiol® S	8,0 Gew.-%
Eutanol®G	2,0 Gew.-%
Lanette® O	1,0 Gew.-%
Novata® AB	1,0 Gew.-%
Vitamin E	3,0 Gew.-%
Sheabutter	1,0 Gew.-%
Titandioxid	2,0 Gew. -%
Cyclomethicone	6,0 Gew.-%
Neo Heliopan® BB	1,5 Gew.-%
Neo Heliopan® E 1000	1,0 Gew.-%
Neo Heliopan® Hydro	1,0 Gew.-%
Carbopol® 981 (2gew.-%ig)	20,0 Gew.-%
Ethanol	5,0 Gew.-%

IV. Eingesetzte Inhaltsstoffe

Tabelle 3

Eingesetzte Inhaltsstoffe (*)

Claims

1. Kosmetische und/oder pharmazeutische Zubereitungen, da durch gekennzeichnet, daß sie als Emulgatoren hochacy lierte Proteinfettsäurekondensate enthalten, die einen Gesamtstickstoffgehalt - bezogen auf die Acylierungspro dukte - im Bereich von 1,8 bis 4,1 Gew.-% aufweisen.

2. Zubereitungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Acylierungsprodukte auf Basis von Sojaprotein-, Mandelprotein-, Weizenprotein- und/oder Kartoffelpro teinhydrolysaten einsetzt.

3. Zubereitungen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß man Acylierungsprodukte auf Basis von Proteinhydrolysaten einsetzt, die ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 600 bis 4000 aufweisen.

4. Zubereitungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß man Acylierungsprodukte von Protein hydrolysaten mit Fettsäuren der Formel (I) einsetzt, R¹CO-OH (I)in der R¹CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.

5. Zubereitungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß man die Acylierungsprodukte in Form ihrer Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammoniumsalze ein setzt.

6. Zubereitungen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß sie die Acylierungsprodukte in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-% - bezogen auf die Zubereitungen - enthalten.

7. Zubereitungen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß sie als Coemulgatoren 2 bis 15 Gew.-% - bezogen auf die Zubereitungen - Polyole enthalten.