CN103547251A - 油性凝胶状组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制作简便且兼具对生物体及环境具有较高的安全性、良好的凝胶形成能力、优异的使用感、良好的操作性的凝胶形成剂。本发明所提供的凝胶形成剂为相对于卵磷脂100重量份配合30～150重量份的聚甘油脂肪酸酯而得到的，该聚甘油脂肪酸酯具有碳原子数为14以下的脂肪酸残基，根据有机概念图所计算的HLB为15以上，且甘油单元的聚合度为8～40。

Description

油性凝胶状组合物

技术领域

本发明涉及凝胶形成剂及含有该凝胶形成剂和油相成分的油性凝胶状组合物。

背景技术

将动植物油类、矿物油类、烃类、脂肪酸酯类等各种油相成分增稠或形成凝胶而固化的凝胶形成剂，在化妆品、药品、食品、涂料、油墨、润滑油等各种领域中被广泛使用。作为对凝胶形成剂的一般所要求的性能，可以列举通过少量的添加，可将作为目标的油相成分形成凝胶，得到的凝胶可长期稳定地保存等。另外，根据用途，还要求对人体及环境的安全性高、生成具有触变性的凝胶，得到的凝胶的触感好等。

作为现有的凝胶形成剂，已知有：低分子凝胶形成剂(1,2,3,4-二亚苄基-D-山梨糖醇、12-羟基硬脂酸、氨基酸衍生物等)、高分子凝胶形成剂(聚丙烯酸衍生物、糊精衍生物等)等。低分子凝胶形成剂通过在油相成分中进行自聚集，形成巨大的网状结构，使油相成分非流动化而形成凝胶，另一方面，高分子凝胶形成剂通过其自身形成复杂的络合网状结构，可以引起油相成分的凝胶形成。

另外，也有少数报道通过反向蠕虫状胶束将油相成分形成凝胶(非专利文献1-6)。所谓的反向蠕虫状胶束为表面活性剂形成的自聚体的一种，已知在油相成分中形成网状结构，从而引起凝胶形成。反向蠕虫状胶束在内部具有亲水环境，因此，可以内包水溶性药物及酶等，具有上述凝胶形成剂所不具备的优点。

作为形成该反向蠕虫状胶束的代表性体系，报道有：卵磷脂/水/各种油相成分的3成分混合体系(非专利文献1)。另外，水的替代物质报道有：乙二醇、甲酰胺、甘油、胆汁酸盐(非专利文献3)、尿素(非专利文献4)、蔗糖脂肪酸酯(非专利文献5)、D-核糖及D-脱氧核糖(非专利文献6)。通常，卵磷脂在油相成分中形成反球状胶束或反椭圆状胶束，但在其中添加少量水等时，其与卵磷脂的磷酸基进行氢键键合，分子聚集体的界面曲率减少，认为因此引起反向蠕虫状胶束的生长。

另外，作为上述以外的将油相成分形成凝胶的方法，报道有：通过乳化将油相成分形成凝胶(专利文献1)。即，把卵磷脂、蔗糖脂肪酸酯等表面活性剂中的1种或2种以上加以组合，并向其中加入高级醇、甘油、油相成分而形成的凝胶状乳胶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平5-4911号公报

非专利文献

非专利文献1:P.L.Luisi et al.,Colloid&Polymer Science,vol.268,p.356(1990)

非专利文献2:Yu.A.Shchipunov,Colloids and Surfaces A,vol.183-185,p.541(2001)

非专利文献3:S.H.Tung et al.Journal of the American Chemical Society,vol.128,p.5751(2006)

非专利文献4:K.Hashizaki et al.,Colloid&Polymer Science,vol.287,p.927(2009)

非专利文献5:K.Hashizaki et al.,Colloid&Polymer Science,vol.287,p.1099(2009)

非专利文献6:K.Hashizaki et al.,Chemistry Letters,vol.38,p.1036(2009)

发明内容

发明要解决的问题

上述作为低分子凝胶形成剂的1,2,3,4-二亚苄基-D-山梨糖醇为可以将各种油相成分形成凝胶的优异的化合物，但是，在分解、生成苯甲醛这一点上存在安全性问题，未能实用化。对于12-羟基硬脂酸，其作为废弃植物油的凝胶形成剂而市售，但是触变性不足。另外，氨基酸衍生物这种凝胶形成剂在油相成分中难溶，因此必须在高温下进行加热及长时间搅拌等繁杂的操作使其溶解。而且，这样的操作在担心招致配合在凝胶中的其它成分的品质发生变化这一点上存在问题。另外，高分子凝胶形成剂的糊精衍生物，在形成凝胶时，需要高浓度的添加，会产生高分子特有的“发粘感”，使用感不好。聚丙烯酸衍生物可通过少量添加，显示形成良好的增稠凝胶，但是，在皮肤上使用时，会产生高分子特有的“发粘感”，使用感不好。

其次，作为现有反向蠕虫状胶束存在的问题，对于代表性的由卵磷脂/水/各种油相成分形成的反向蠕虫状胶束，在其成分中含水，因此，不能配合容易水解的药物等。另外，作为水的替代物质，使用常温下为液体的甘油时，形成凝胶的能力不充分，同样地，使用在常温下为液体的乙二醇及甲酰胺时，对皮肤、眼、粘膜等具有较强刺激性，因此，存在有不适用于人体的问题。另外，使用在常温下为固体的胆汁酸盐、尿素、蔗糖脂肪酸酯、D-核糖等时，与使用液体的情况相比，存在着制备方法变得繁琐的问题。因此，目前为止，还未得到制作简便且兼具对生物体及环境较高的安全性、良好的凝胶形成能力、优异的使用感、良好的操作性等的凝胶形成剂。

另外，专利文献1组合卵磷脂、蔗糖脂肪酸酯等表面活性剂中的1种或2种以上，并在其中加入高级醇、甘油、油相成分而得到凝胶状乳液。与上述由凝胶形成剂及反向蠕虫状胶束所形成的凝胶相比，该凝胶弹性低，因此，容易滴液、操作性差，而且，当欠缺高级醇及甘油中的任一种时，即存在无法获得效果的问题。

因此，本发明的目的在于提供制作简便，且兼具对生物体及环境较高的安全性、良好的凝胶形成能力、优异的使用感、良好的操作性的凝胶形成剂。

本发明的其他目的在于提供包含具有上述优异特性的凝胶形成剂和油相成分的凝胶稳定性优异的油性凝胶状组合物。

解决问题的方法

如上所述，将凝胶形成剂及增稠凝胶状组合物用于化妆品、药品、食品、涂料、油墨、润滑油等各种领域时，要求通过少量添加即可使作为目标的油相成分形成凝胶，且得到的凝胶可长期保持稳定等。进而根据用途，还要求对人体安全性极高、生成具有触变性的凝胶、得到的凝胶触感好等。但是，在现有技术中无法得到兼具全部特性的令人满意的凝胶形成剂。

因此，本发明人等为解决上述课题进行了深入研究，结果发现：使用卵磷脂/聚甘油脂肪酸酯/油相成分的3成分混合体系，成功得到了由反向蠕虫状胶束形成的凝胶形成剂及增稠凝胶状组合物。

本发明中所用的卵磷脂为具有2条烷基链的两性磷脂，作为食品用乳化剂广泛用于乳制品的乳化、降低巧克力的粘度及药物制剂等，对生物体及环境具有较高的安全性。另外，聚甘油脂肪酸酯通过其较强的氢键合能力和高安全性，作为化妆品的保湿剂及食品用乳化剂使用。本发明在制备可形成反向蠕虫状胶束的凝胶形成剂时，使用卵磷脂/聚甘油脂肪酸酯/油相成分的3成分混合体系，结果发现：根据聚甘油脂肪酸酯所具有的脂肪酸残基、该聚甘油脂肪酸酯的有机概念图所计算的HLB、聚合度，分别在形成凝胶时存在适宜的配合范围。

即，本发明提供一种油性凝胶状组合物，其包含凝胶形成剂1～30重量％和油相成分70～99重量％，所述油性凝胶状组合物具有以下特征：

所述凝胶形成剂为相对100重量份的卵磷脂配合30～150重量份的聚甘油脂肪酸酯而得到，

所述聚甘油脂肪酸酯具有碳原子数为14以下的脂肪酸残基，根据有机概念图所计算的HLB为15以上，且甘油单元的聚合度为8～40。

在该油性凝胶状组合物中，由流变学测定中得到的粘度曲线求出的零剪切粘度优选为50Pa·s以上。

本发明还提供一种凝胶形成剂，其为相对100重量份的卵磷脂配合30～150重量份的聚甘油脂肪酸酯而得到，所述聚甘油脂肪酸酯具有碳原子数为14以下的脂肪酸残基，根据有机概念图所计算的HLB为15以上，且甘油单元的聚合度为8～40。

需要说明的是，本发明中所述的油性凝胶状组合物，意指不含水或仅含极微量水（例如1重量％以下，优选0.2重量％以下）的凝胶状组合物。

发明效果

本发明的凝胶形成剂，具有上述组成，因此制备简便，且兼具对生物体及环境具有较高的安全性、良好的凝胶形成能力、优异的使用感、良好的操作性。此外，透明性也优异。

本发明的油性凝胶状组合物，具有上述组成，因此，对生物体及环境具有较高的安全性，并且使用感优异、凝胶稳定性优异。此外，透明性也优异。

具体实施方式

[卵磷脂]

卵磷脂为将磷脂酰胆碱作为主成分的脂质产品，广泛地分布于天然的动物、植物、微生物等生物体中，因此，已知在肝脏、蛋黄、大豆、酵母等中大量含有卵磷脂。作为代表性的卵磷脂，可以列举蛋黄卵磷脂、大豆卵磷脂等。卵磷脂可以单独使用或将2种以上混合使用。作为卵磷脂，优选磷脂酰胆碱的含量为55～99重量%左右的卵磷脂。该范围的卵磷脂容易形成膏状，有适度的稠度，涂敷在皮肤上时不会掉落、且使用感良好。天然卵磷脂只有L-α-型，但是，也可以使用除此以外的卵磷脂。天然卵磷脂容易氧化、不稳定，因此，使用时最好通过公知的方法进行氢化。在本发明中，这种氢化卵磷脂也包含在“卵磷脂”中。

磷脂酰胆碱意指通过使丙三醇(甘油)与至少1种不饱和脂肪酸及磷酸反应得到的酯，该磷酸的质子被作为胺官能团的胆碱取代。在本发明中，不饱和键被氢化的磷脂酰胆碱也包含在“磷脂酰胆碱”中。

在本发明中，磷脂酰胆碱特别由下述通式(I)定义。在此，R₁及R₂相互独立地表示来自(对应于)碳原子数为4～24的饱和或不饱和脂肪酸的脂肪族烃基(即：碳原子数为3～23的饱和或不饱和脂肪族烃基)，它们可以为直链状或支链状的任何一种，也可以被1个以上羟基官能团和/或胺官能团取代。X表示胆碱残基。作为磷脂酰胆碱，可以为式(I)所示化合物中的1种，也可以为2种以上的混合物。

[化学式1]

在本发明的一个实施方式中，与R₁及R₂对应的脂肪酸(R₁COOH、R₂COOH)选自例如丁酸、己酸、辛酸、癸酸、癸烯酸、月桂酸、十二碳烯酸、肉豆蔻酸、十四碳烯酸、棕榈酸、十六碳烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、异硬脂酸、二羟基硬脂酸及蓖麻醇酸。

适于本发明组合物实施的未氢化的磷脂酰胆碱(PC)，可以来源于“天然”或“合成”。

“天然”的PC可通过从动物来源或植物来源例如大豆、向日葵或鸡蛋中提取得到。对于从天然物质例如大豆得到的未氢化的磷脂酰胆碱，包含作为通常将甘油酯化的脂肪酸的棕榈酸、硬脂酸、十六碳烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸及约C_20～22的脂肪酸。

[聚甘油脂肪酸酯]

本发明所用的聚甘油脂肪酸酯，可以通过各种方法制造。列举例如：(1)将缩水甘油加成聚合于甘油以后，将其用脂肪酸酯化的方法；（2）将缩水甘油加成于脂肪酸中的方法；另外，与其相关的（3）将羟基被保护的缩水甘油加成于甘油后进行脱保护，重复上述操作直至形成任意聚合度，再将其用脂肪酸酯化的方法；（4）在碱存在下使甘油热缩合之后，将其用脂肪酸酯化的方法。其中，最优选的制造方法为(1)的方法，可优选用于该油性凝胶状组合物的凝胶形成剂。

所用的聚甘油脂肪酸酯具有碳原子数为14以下的脂肪酸残基，但更加优选的碳原子数为6～14。如果碳原子数超过14，则形成透明的溶液状，无法得到凝胶组成。脂肪酸残基可以为直链状或支链状，优选为直链状。另外，脂肪酸残基可以为饱和脂肪酸也可以为不饱和脂肪酸，但优选为饱和脂肪酸。作为脂肪酸残基的具体示例，列举例如己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十四烷酸等。聚甘油脂肪酸酯可以具有单独或者2种以上的上述脂肪酸残基。

所用的聚甘油脂肪酸酯的甘油单元的聚合度为8～40，特别的优选为聚合度8～20。如果聚合度小于8，不能得到稳定的凝胶，如果大于40则成为乳化组成，不仅不能得到透明的凝胶，甚至无法得到凝胶本身。

在上述聚甘油脂肪酸酯中，根据有机概念图所计算的HLB为15以上，但更加优选为15～20。根据有机概念图所计算的HLB如果小于15，则成为透明的溶液状，不能得到凝胶组成。根据有机概念图所计算的HLB为15～20时，不仅可以防止其成为乳化组成，也更容易得到凝胶组成。需要说明的是，所谓根据有机概念图所计算的HLB，为通过下述式（A）所得到的值。

HLB＝Σ无机性／Σ有机性×10    （A）

（参考文献：日本エマルジョン（株）《有機概念図による乳化処方設計》）

聚甘油脂肪酸酯可以单独使用，或者组合多种不同聚合度的聚甘油脂肪酸酯来使用。

[凝胶形成剂]

本发明的凝胶形成剂是相对于卵磷脂100重量份，配合上述聚甘油脂肪酸酯30～150重量份而得到的。

如上所述，作为卵磷脂，优选磷脂酰胆碱的含量为55～99重量%的卵磷脂，因此，作为凝胶形成剂，相对于磷脂酰胆碱55～99重量份(例如75重量份)，该聚甘油脂肪酸酯优选以30～150重量份的比例进行配合。

相对于全部油性凝胶状组合物，可以含有1～30重量%的凝胶形成剂，但优选含有5～20重量%，特别优选含有10～15重量%。如果相对于全部油性凝胶状组合物的凝胶形成剂的含有量（卵磷脂与该聚甘油脂肪酸酯的总量）少，凝胶会形成不良，不能得到稳定的油性凝胶状组合物。另外，如果相对于全体油性凝胶状组合物的凝胶形成剂的含有量多，由于凝胶形成能力、保湿/保水效果不能更提高，过多使用没有益处、也不经济。因此，优选为含有上述范围。

全部油性凝胶状组合物中的卵磷脂含量也可以由上述算出，但优选的范围是1～20重量％的范围，特别优选6～15重量％的范围。如果卵磷脂的含有量少，凝胶容易形成不良，不能得到稳定的油性凝胶状组合物。另外，含量过多时，由于凝胶形成能力、保湿/保水效果不能更提高，过多使用没有益处、也不经济。因此，优选为含有上述范围。需要说明的是，全部油性凝胶状组合物中的磷脂酰胆碱的含量例如为0.75～19重量％，优选为4～14重量％。

该聚甘油脂肪酸酯的、在全部油性凝胶状组合物之中的含有量也可以通过上述式来计算，但成为0.5～30重量％的范围是优选的，特别优选1～20重量％的范围。如果该聚甘油脂肪酸酯的含有量少，不能得到稳定的油性凝胶状组合物，含量过多时，由于凝胶形成能力、保湿/保水效果不能更提高，过多使用没有益处、也不经济。因此，优选为含有上述范围。

[油相成分]

本发明中所用的油相成分，以仅有极性油、或极性油和非极性油的混合物、或者非极性油作为主成分。作为非极性油，可以列举三十碳烷、凡士林、液体石蜡等烃类；链状或环状的硅油等，作为极性油的例子，可以列举橄榄油等油脂类；羊毛脂等蜡类、肉豆蔻酸异丙酯、油酸癸酯、三-2-乙基己酸甘油酯等酯类[碳原子数为8以上(优选碳原子数为8～25)的脂肪酸和醇的酯等]；油酸、月桂酸等高级脂肪酸类[碳原子数为12以上(优选碳原子数为12～25)的脂肪酸等]；鲸蜡醇等常温下为固体的高级醇类[碳原子数为12以上(优选碳原子数为12～25)的醇等]等。相对于油性凝胶状组合物总量，这些油相成分的含量为70～98重量%的范围，可以单独使用或组合配合。油相成分的含量低于70重量%的浓度时，凝胶形成剂的量变得过多，另外，超过98重量%时，凝胶的稳定性变差，另外，不经济，因此，优选上述范围。相对于油性凝胶状组合物总量，油相成分的含量优选为80～95重量%，更优选为85～90重量%。

[其它]

卵磷脂本身遍布皮肤角质的各个角落，作为将老化的角质软化的化妆品有效，但是为了进一步提高作为皮肤用化妆品的效果，可以添加维生素B、维生素E等以及各种香料等成分。作为添加成分，抗坏血酸特别有效。抗坏血酸的pH值为2左右，添加抗坏血酸时，化妆品的pH值降低，并且可以发挥角质溶解作用，除去老化角质。为了更稳定地配合抗坏血酸，可以使用棕榈酸抗坏血酸酯等抗坏血酸衍生物。另外，添加日扁柏醇(hinokitiol)及岩藻糖胶（fucoidan）、水杨酸等具有抗菌作用的成分后，可以应对存在于角质中的真菌及细菌等。另外，配合甘草酸等植物性消炎/保湿成分，期待在硬化的角质皲裂所引起炎症的状态下发挥镇静/保湿作用。另外，为了防止发粘，可以添加二氧化硅、硅粉末、丙烯酸烷基酯共聚物等的粉末。

可以在本发明的油性凝胶状组合物中配合除上述各成分以外的、通常用于常规化妆品的成分。可以列举例如：香料、色素、防腐剂、抗氧化剂、抗炎剂、紫外线吸收剂、紫外线反射剂、pH调节剂等，进而根据需要，可以配合各种药效成分，可以列举，例如透明质酸、尿囊素、维生素类、氨基酸、胎盘提取物等，可以单独或组合进行适宜配合。

本发明的油性凝胶状组合物中的除上述凝胶形成剂及油相成分以外的成分的含量，通常为29重量%以下(例如0.1～29重量%)，优选为20重量%以下(例如0.1～20重量%)，进一步优选为10重量%以下(例如0.1～10重量%)。

本发明中得到的油性凝胶状组合物，例如在3个月以上长期保持稳定。另外，流变学测定中可以确认具有适度的弹性，因此，可判定其不易滴液，可操作性良好。此外，具有触变性，因此，例如涂敷在皮肤等上时延展性良好。

从本发明的油性凝胶状组合物的流变学测定中所得到的粘度曲线所求出的零剪切粘度定义如下。即，即使在剪切速率无限接近于零的区域为非牛顿流体，也存在着近似于牛顿流体的区域，该区域的粘度不变，显示为某一恒定值。将此时的粘度η作为由流变学测定中得到的粘度曲线求出的零剪切粘度。该零剪切粘度，虽然没有特别限定，但是从凝胶稳定性、凝胶的触感、使用感、操作性等观点考虑，优选为50Pa·s以上，特别优选为100Pa·s以上。该零剪切粘度的上限没有特别限定，另外，根据用途的不同，可为例如2000Pa·s，优选为1000Pa·s。

实施例

下面，通过实施例对本发明做以更为具体的说明，但是本发明不限定于这些实施例。

实施例1～5、比较例1～14

按表1～3中所示的比例将卵磷脂、聚甘油脂肪酸酯和正癸烷（油相成分）混合，制成油性凝胶状组合物。对得到的油性凝胶状组合物进行流变学测定，进行增稠度凝胶形成的评价，并且评价各组合物的透明度。将其结果示于表表1～3中。表中的数值表示各成分的配合比例(重量%)。将所用的试剂、制作方法、评价方法示于如下。

<试样>

使用大豆卵磷脂作为卵磷脂。大豆卵磷脂使用Avanti Polar Lipids，Inc的产品（磷脂酰胆碱浓度95%）。正癸烷直接使用关东化学(株)的特级品。各种聚甘油脂肪酸酯直接使用Daicel化学工业(株)的产品。

<制备方法>

将需要量的卵磷脂、聚甘油脂肪酸酯及正癸烷封入瓶中，使用电磁式搅拌器搅拌过夜。其后，在25℃的恒温槽中静置数日达到平衡，制成试样。

<评价>

用以下方法对实施例及比较例中得到的各组合物进行评价。

(1)流变学测定

使用安装有锥形钢轨传感器(使用直径60mm、锥形角1°，直径35mm、锥形角1°、2°、4°)和珀尔帖温度调节器的粘度·粘弹性测定装置(RheoStress600、HAAKE公司制造)进行测定。测定全部在25℃条件下、用流粘度恒定测定模式实施，以对数来计，使剪切速率在0.001～100(s^-1)之间变化，测定粘度，得到粘度曲线。另外各曲线采用的是：装置的扭矩值变动控制在5%范围、数据稳定时的值。

(2)增稠度凝胶形成的评价

按表1～3中所示的比例将聚甘油脂肪酸酯、卵磷脂和正癸烷混合，制成油性凝胶状组合物，对得到的油性凝胶状组合物进行流变学测定，由流变学测定中得到的粘度曲线求出各组合物的零剪切粘度η⁰。如上所述，即使在剪切速率无限接近于零的区域为非牛顿流体，也存在着近似于牛顿流体的区域，该区域的粘度不变，显示为恒定的粘度η，将其作为零剪切粘度η⁰使用。在此，剪切速率在0.1(s^-1)以下时，粘度为恒定的值，将该值作为零剪切粘度η⁰。

增稠度凝胶形成(增稠凝胶化)的评价，基于该零剪切粘度η⁰(Pa·s)，按照下述进行判定。结果如表1～3所示。

◎：零剪切粘度η⁰为100Pa·s以上

○：零剪切粘度η⁰为50Pa·s以上且低于100Pa·s

△：零剪切粘度η⁰为20Pa·s以上且低于50Pa·s

×：零剪切粘度η⁰低于20Pa·s

(3)透明度的评价

对实施例1～5、比较例1～14中得到的油性凝胶状组合物，通过肉眼观察，按照如下方式对透明度进行判定。结果如表1～3所示。

◎：透明

○：半透明

△：白色混浊

×：二相分离

[表1]

[表2]

[表3]

工业实用性

本发明中得到的以反向蠕虫状胶束为优势的凝胶形成剂及增稠凝胶状组合物，对人体及环境极其安全，因此，可用作化妆品、药品、食品、洗涤剂、除臭剂、沐浴剂、芳香剂、脱臭剂等常温下呈现凝胶状的各种产品。其中，特别适合于化妆品、药品的用途。作为化妆品，可以列举霜、乳液、洗剂、清洗化妆品、浴用化妆品、保湿化妆品、促进血液循环/按摩膏、底妆化妆品、头发化妆品等。作为药品，可以列举软膏剂、成型糊剂、缓释制剂基体材料、经皮吸收制剂、药物传输***载体、电泳用凝胶等。

Claims (3)

1.油性凝胶状组合物，其包含凝胶形成剂1～30重量％和油相成分70～99重量％，其中，

所述凝胶形成剂为相对100重量份的卵磷脂配合30～150重量份的聚甘油脂肪酸酯而得到，

所述聚甘油脂肪酸酯具有碳原子数为14以下的脂肪酸残基，根据有机概念图所计算的HLB为15以上，且甘油单元的聚合度为8～40。

2.根据权利要求1所述的油性凝胶状组合物，其中，由流变学测定中得到的粘度曲线求出的零剪切粘度为50Pa·s以上。

3.凝胶形成剂，其为相对100重量份的卵磷脂配合30～150重量份的聚甘油脂肪酸酯而得到，其中

所述聚甘油脂肪酸酯具有碳原子数为14以下的脂肪酸残基，根据有机概念图所计算的HLB为15以上，且甘油单元的聚合度为8～40。