CN109984947A - 光稳定银基抗微生物络合物的组合物和其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种银离子络合物的制剂，其包含银前体、柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮聚合物或乙烯基吡咯烷酮‑乙烯基咪唑共聚物、二氧化硅前体和去离子水。本发明还公开了一种通过湿式化学合成通过将银前体和聚合物溶解在溶剂中以形成银离子聚合物络合物溶液来制备银离子络合物的方法。将二氧化硅前体溶液和催化剂添加到所述银离子聚合物络合物溶液中，并将温度升高到40℃以引发形成二氧化硅，并将溶液加热到50℃至75℃范围内。从银离子络合物溶液中除去所述溶剂和催化剂以形成包埋在二氧化硅上的水性银离子聚合物络合物。所述二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物是光稳定的，展现出抗微生物活性并且可用作化妆品和个人护理产品中的抗微生物防腐剂。

Description

光稳定银基抗微生物络合物的组合物和其制备方法

技术领域

本发明涉及在化妆品和个人护理应用中作为抗微生物防腐剂的光稳定二氧化硅包埋的银基络合物的组合物。本发明还公开了通过湿式化学合成制备银基络合物的方法。

背景技术

任何制剂中微生物的存在都会影响个人护理产品或制剂的功效和架存期。长期保存和存储制剂可能会导致微生物污染。微生物污染是指无意或意外地将传染性生物体(例如细菌、酵母、霉菌、真菌、病毒、朊病毒、原生动物或其毒素和副产物)引入制剂中。

微生物污染是我们日常生活中的一个主要问题，并且对个人护理产品和制剂有很大的影响。一般来说，在制剂中使用抗微生物剂或防腐剂以防止化妆品和个人护理制剂中微生物腐败、腐烂和生物质聚集。抗微生物成分在确保个人护理产品在存储期间和消费者使用期间不含微生物方面发挥重要作用。

防腐剂体系通过在整个产品制造、架存期和使用中保持活性，通过在不影响产品质量或性能的情况下在低夹杂水平下发挥宽谱抗微生物活性来保护产品免于微生物增殖。

个人护理产品或化妆产品用于改善和增强外观，并且大部分制剂用作局部应用。任何制剂或制剂旨在应用于与人体的各种外部部分或与口腔的牙齿和粘膜接触。如果制剂被微生物污染，则这种制剂的应用会导致过敏和其他不良反应。鉴于此，研发了多种防腐剂来克服微生物污染。因此，制造商应保持防止微生物污染和限制防腐剂健康风险之间的平衡。

人用产品的所有支持微生物持久性或生长的微生物污染的控制对于制造商来说一直是重大问题。市场上有不同类型的抗微生物剂或防腐剂。然而，目前的趋势显示，常规合成防腐剂(例如对羟基苯甲酸酯、甲醛释放剂、异噻唑啉酮、有机酸等)鉴于法规事务由于包括致癌性、发育和生殖毒性、内分泌干扰等的健康和环境危害而未得到充分批准。因此，真正需要新的无害并相容的抗微生物物质。

银由于其广谱的抗微生物活性和无毒性而从古代就被认识和使用。不同形式的银(例如金属颗粒、银离子络合物、银盐等)用作防腐剂。需要在任何制剂中选择合适的银形式。目前使用的大部分常规银防腐剂是有色溶液或呈粉末形式。大部分银对光非常敏感。有色银的主要缺点是其改变化妆品制剂的外观和质地。粉状银形式根据其表面特性可能有其自身的配制挑战。

为了在化妆品和个人护理产品中实现有效的抗微生物性质，正在使用非常高的银浓度水平，并且大多数银通过与制剂中的其他化合物络合仍保持未使用或失活。然而，包埋于聚合物络合物中的银有助于以受控方式供应银离子。此外，与常规抗微生物组合物相比，包埋的银离子聚合物络合物的所需剂量非常低。

主题为“含有多孔银颗粒的身体护理产品(Body care product containing porous silver particles)”的PCT申请PCT/EP2004/009536公开了一种身体护理产品，其含有由含银的金属制成的平均直径尺寸在1 µm与100 µm之间的多孔颗粒。本发明公开了用金属银产品作为用于治疗炎症的抗微生物剂的抗微生物身体护理产品的制造。个人护理产品中的银颗粒是以允许皮肤和/或粘膜在个人护理的接触点处具有抗微生物有效但低于细胞毒性浓度的银离子的浓度使用。然而，所引用的发明需要银呈特定形式的金属产品，这增加了制造成本。

主题为“离子银络合物(Ionic silver complex)”的美国申请US 10/383,345公开了通过组合包含水、游离银离子源和无毒、不含硫醇的水溶性络合剂的成分来制备的基本上非胶体溶液以克服离子银物质的许多限制，并在体内和身体上有广泛的应用。组合物是通过湿式化学途径制备。游离银离子源是氧化银、柠檬酸三银或乙酸银。然而，采用的过程是络合过程，并且银颗粒可能不是光稳定的。

主题为“无水柠檬酸二氢银组合物(nhydrous silver dihydrogen citrate compositions)”的美国申请US 11/729,175公开了包含柠檬酸二氢银和柠檬酸的无水柠檬酸二氢银组合物。无水组合物是通过冷冻干燥制备，并用合适的稀释剂重构以形成柠檬酸二氢银组合物。将无水组合物施用于各种基材以赋予基材抗微生物效应。由于通过电解方法以使得电流通过浸入柠檬酸水溶液中的一对银电极的方式制备组合物，所以所述方法可能导致比常规化学合成更少的产率。

主题为“抗微生物银溶液(Antimicrobial silver solutions)”的美国申请US12/191,477公开了一种制备含有水、柠檬酸盐离子和银离子的浓缩溶液的方法。所述方法包括提供一定量的柠檬酸三银，提供一定量的柠檬酸(其中以重量计，所述柠檬酸的量为所述柠檬酸三银的量的至少19倍)，并且将所述柠檬酸三银和所述柠檬酸在一定量水中混合以产生浓缩溶液。含有水、柠檬酸盐离子和银离子的浓缩溶液的银离子浓度为至少10克/升。通过向含有水、柠檬酸盐离子和银离子的浓缩溶液中添加水而制备稀释溶液。然而，如果银呈溶液形式(这可能不能长期保存而光稳定)，则所述方法导致合成。

因此，需要无色、对光不敏感、低负载并且与更广泛的应用相容的银抗微生物组合物。

发明内容

本发明涉及银离子络合物的组合物，其包含光稳定二氧化硅包埋的银基络合物作为化妆品和个人护理应用中的抗微生物防腐剂。本发明还公开了通过湿式化学合成制备银离子络合物的方法。银离子络合物的组合物包含0.25重量%至0.75重量%范围内的银前体、10重量%至50重量%范围内的柠檬酸、3重量%至8重量%范围内的聚乙烯吡咯烷酮聚合物或乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑共聚物、0.5重量%至2重量%范围内的二氧化硅前体以及40重量%至85重量%范围内的去离子水。

本发明进一步公开了一种合成银离子络合物制剂的湿式化学方法。所述方法始于将银前体和聚合物溶解在溶剂中以形成银离子聚合物络合物溶液。用于本发明的银前体是0.25重量%至0.75重量%范围内的柠檬酸银或硫酸银。由于柠檬酸银不溶解于水中，所以使用10重量%至50重量%范围的柠檬酸作为柠檬酸银的溶剂。用于本发明的聚合物是3重量%至8重量%范围内的聚乙烯吡咯烷酮聚合物或乙烯吡咯烷酮共聚物。使用的溶剂是40重量%至85重量%范围内的去离子水。将二氧化硅前体溶液和催化剂添加到银离子聚合物络合物溶液中以形成银离子络合物溶液。二氧化硅前体是以0.5重量%至2重量%范围使用。将二氧化硅前体溶解于选自包括以下各项的组的溶剂中：甲醇、乙醇、异丙醇或四氢呋喃。将溶液保持在室温或在35℃至40℃范围内的室温以上几度。通过物理吸附在银离子聚合物络合物表面上形成二氧化硅颗粒。然后将溶液加热到50℃至75℃范围内的温度。除去溶剂和催化剂以形成包埋在二氧化硅上的水性银离子聚合物络合物，并且使通过湿法化学方法形成的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物经受粒径分布测定等。整个过程在150-200 rpm范围内的混合速度下进行。

二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物展现出低的多分散性指数并且络合物的粒径范围为750 nm至1微米。二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物展现针对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、黑曲霉菌(Aspergillus niger)和白色念珠菌(Candida albicans)的抗微生物活性。

获得的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物可在化妆品和个人护理产品中用作抗微生物防腐剂。络合物是光稳定的并且不赋予制剂任何变色。二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物也有效控制纺织织物上细菌的生长。

附图说明

图1将银离子络合物的组合物制成表。

图2示出了制备本发明的银离子络合物的过程的流程图。

图3示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的粒径分布。

图4示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的扫描电子显微镜(SEM)测定的结果。

图5示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的能量分散X射线(EDAX)测定的结果。

图6示出了量化不同元素的存在的条形图。

图7示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的傅立叶变换红外光谱(FourierTransform Infrared Spectroscopy，FTIR)测定。

图8示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的X射线光电子能谱(XPS)测定。

图9示出了银的解卷积光谱。

图10示出了银中存在的化学键的面积百分比。

图11将水性二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的抗微生物活性的具体标准制成表。

图12将水性二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物针对不同类别的微生物的抗微生物活性的结果制成表。

图13示出了使用ASTM E 2315-03 (2008)方案的不同微生物的时间杀灭百分比。

图14示出了革兰氏(Gram)阳性菌和革兰氏阴性菌的时间杀灭百分比。

图14a示出了使用浓度为0.4% w/v的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的时间杀灭百分比。

图14b示出了使用浓度为0.5% w/v的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的时间杀灭百分比。

图15示出了使用标准EN 1276:1997方案的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的有效性。

图15a示出了在清洁条件下二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的有效性。

图15b示出了在肮脏条件下二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的有效性。

具体实施方式

为了使本发明的内容清楚和简洁，为下面的描述中使用的特定术语提供以下定义。

术语“抗微生物剂”是指杀死微生物或抑制其生长的试剂。

术语“光稳定性”是指产品在曝光时保持其完整性的能力。

本发明涉及银离子络合物的组合物，其包含光稳定二氧化硅包埋的银基络合物作为化妆品和个人护理应用中的抗微生物防腐剂。本发明还公开了通过湿式化学合成制备银离子络合物的方法。

图1将银离子络合物的组合物制成表。银离子络合物的组合物包含柠檬酸银和柠檬酸或硫酸银、聚乙烯吡咯烷酮聚合物或乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑共聚物、二氧化硅前体和去离子水。组合物包含0.25重量%至0.75重量%范围内的银前体、10重量%至50重量%范围内的柠檬酸、3重量%至8重量%范围内的聚乙烯吡咯烷酮聚合物或乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑共聚物、0.5重量%至2重量%范围内的二氧化硅前体以及40重量%至85重量%范围内的去离子水。

本发明公开了银前体作为组合物的主要组分的用途。通常，组合物中使用不同的银前体。本发明公开了在反应中使用柠檬酸银或硫酸银以与聚合物形成络合物。由于柠檬酸银在水中的溶解度较低，所以柠檬酸与柠檬酸银组合使用。用于本发明的硫酸银是硝酸银前体的无染色替代物，并且也避免了亚硝胺作为副产物在反应中形成。

通常，银对光敏感，并且需要在用于化妆品和个人护理产品的任何制剂之前加以保护。用于本发明的聚乙烯吡咯烷酮聚合物与银前体形成金属键，从而控制反应中形成的二氧化硅的粒径。用于本发明的乙烯基咪唑乙烯基吡咯烷酮共聚物用作封端剂，并且也用作光稳定剂。乙烯基咪唑乙烯基吡咯烷酮共聚物保护银免受光照，并有助于在银离子-聚合物络合物表面上形成尺寸均匀的二氧化硅颗粒。在只使用聚合物聚乙烯吡咯烷酮的制剂中，推荐使用适用于化妆品应用的额外光稳定剂。此外，咪唑(INCI名称：咪唑)任选用作光稳定剂。

二氧化硅前体选自包括以下各项的组：原硅酸四乙酯、原硅酸四甲酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、原硅酸四己酯、二乙氧基二甲基硅烷、乙氧基三甲基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、三甲氧基(辛基)硅烷、三乙氧基(辛基)硅烷、甲氧基(二甲基)辛基硅烷或3-氨丙基-(二乙氧基)甲基硅烷。用于二氧化硅前体的溶剂选自包括以下各项的组：甲醇、乙醇、异丙醇或四氢呋喃。

本发明公开了一种合成银离子络合物制剂的湿式化学方法。

图2示出了制备本发明的银离子络合物的过程的流程图。制备银离子络合物的过程(100)始于将银前体和聚合物溶解在溶剂中以形成银离子聚合物络合物溶液的步骤(101)。用于本发明的银前体是0.25重量%至0.75重量%范围内的柠檬酸银或硫酸银。由于柠檬酸银不溶解于水中，所以使用10重量%至50重量%范围的柠檬酸作为柠檬酸银的溶剂。用于本发明的聚合物是3重量%至8重量%范围内的聚乙烯吡咯烷酮聚合物或乙烯吡咯烷酮共聚物。使用的溶剂是40重量%至85重量%范围内的去离子水。在步骤(102)，将二氧化硅前体溶液和催化剂添加到银离子聚合物络合物溶液中以形成二氧化硅包埋的银离子络合物溶液。二氧化硅前体是以0.5重量%至2重量%范围使用并且选自包括以下各项的组：原硅酸四乙酯、原硅酸四甲酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、原硅酸四己酯、二乙氧基二甲基硅烷、乙氧基三甲基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、三甲氧基(辛基)硅烷、三乙氧基(辛基)硅烷、甲氧基(二甲基)辛基硅烷或3-氨丙基-(二乙氧基)甲基硅烷。将二氧化硅前体溶解于选自包括以下各项的组的溶剂中：甲醇、乙醇、异丙醇或四氢呋喃。在步骤(103)，将溶液保持在室温或在35℃至40℃范围内高于室温的几度，以通过物理吸附引发在银离子聚合物络合物表面上形成二氧化硅颗粒，并且将二氧化硅包埋的银离子络合物溶液在50℃至75℃范围内的温度下加热。在步骤(104)，从离子络合物溶液中除去溶剂和催化剂以形成包埋在二氧化硅上的水性银离子聚合物络合物。

通过提供热能通过聚合物/共聚物使银离子-聚合物/共聚物络合物上物理吸附的二氧化硅与银强力结合。

通过改变用于反应的二氧化硅前体和催化剂的浓度来调整二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的粒径。将粒径调整到100 nm至2微米的范围。

使通过湿法化学方法形成的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物经受粒径分布测定和其他表征测定。

图3示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的粒径分布。使用动态光散射测定使二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物经受粒径分布，以通过分别如图3(a)、3(b)和3(c)所示的强度、体积和数量展现颗粒分布。观察到的多分散性指数0.103较低，确定了窄的粒径分布。

图4示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的扫描电子显微镜(SEM)测定的结果。使二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物经受SEM测定，并且二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的粒径从750 nm变化到1微米。

图5示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的能量分散X射线(EDAX)测定的结果。使二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物经受EDAX测定以检测水性样品和二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物中元素的存在。EDAX测定在样品的不同部分中进行，并且发现样品显示出相似的元素百分比。发现在颗粒内以及在颗粒的多个位置中存在银，这是通过选择颗粒中的不同区域来测定。这证实几乎90%的银与聚合物络合并且以二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物存在。还观察到，痕量、即小于或等于10%的银以游离态存在。

图6示出了量化不同元素的存在的条形图。条形图量化二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的特定区域中的不同元素。条形图显示存在75重量%的碳、18重量%的二氧化硅、接着是5重量%的银。

图7示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的傅立叶变换红外光谱(FTIR)测定。FTIR测定证实了二氧化硅颗粒的形成。FTIR测定证实了银、共聚物和二氧化硅颗粒之间的连接。这证实了银离子聚合物络合物的形成。

图8示出了二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的X射线光电子能谱(XPS)测定。二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的XPS谱显示银、二氧化硅和共聚物络合物的结合能。

图9示出了银的解卷积光谱。银的高分辨率XPS谱的解卷积显示了银的结合能的强度。

图10示出了银中存在的化学键的面积百分比。化学键的面积百分比表示游离离子的百分比非常小，约为10%，并且最大百分比的银以与共聚物或二氧化硅的氧相互作用的络合物的形式存在。本发明中制备的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物具有抗微生物活性。针对细菌、酵母和霉菌测试抗微生物活性。

图11将根据USP 51方案规定的抗微生物活性的具体标准制成表。使用标准USP 51方案使二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物经受抗微生物活性测定。针对细菌、酵母和霉菌测试抗微生物活性。为了测试抗微生物活性，在USP 51方案中将产品分为四类：

类别1：该类别包括注射剂和其他肠胃外制剂，包括具有水性基质或媒剂的乳剂、无菌鼻用产品和眼用产品。

类别2：该类别包括局部使用的具有水性基质或媒剂的产品、非无菌鼻用产品和乳液，包括应用于粘膜的那些。

类别3：该类别包括除了抗酸剂以外的口服产品，其是用水性基质或媒剂制成。

类别4：该类别包括具有水性碱或媒剂的抗酸剂。

如果如表(图11)中所指示符合规定的标准，则符合微生物有效性标准。二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物属于类别2。结果解释为未增加，其定义为比先前测量值高不超过0.5 log10单位。

图12将水性二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物针对不同类别的微生物的抗微生物活性的结果制成表。基于图11中指定的标准，针对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、黑曲霉菌和白色念珠菌测试水性二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的抗微生物活性。结果显示，水性二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的抗微生物有效性测试是有效的，这是因为在测试的28天期间没有测试生物体存活。

图13示出了使用ASTM E 2315-03 (2008)方案的不同微生物的时间杀灭百分比。使用ASTM E 2315-03 (2008)方案针对不同微生物测试水性二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的抗微生物活性，所述方案是用于评估在暴露于二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物后测试生物体的微生物群落的招致减少的标准指南。结果显示，二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物展现99.9%的功效，并且在大多数生物体中，在暴露的30分钟内针对常见于化妆品(例如洗剂、香波或调理剂等)中的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌显示> 99.9%功效。

图14示出了革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的时间杀灭百分比。使用ASTM E 2315-03 (2008)方案在1 min暴露时间内针对抗不同的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌测试水性二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的抗微生物活性。

图14a示出了使用浓度为0.4% w/v的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的时间杀灭百分比。

图14b示出了使用浓度为0.5% w/v的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的时间杀灭百分比。二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物以两种不同的浓度对广谱细菌展现出快速的抗微生物活性，表明使用该材料用于合适的化妆品和个人护理应用。

图15示出了使用标准EN 1276:1997方案的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的有效性。在干净和肮脏的条件下针对金黄色葡萄球菌测定浓度为0.5% w/v的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的有效性。

图15a示出了在清洁条件下二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的有效性。

图15b示出了在肮脏条件下二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的有效性。结果显示，二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物在暴露5分钟内在清洁和肮脏的条件下展现出有效的抗微生物活性。

为了更充分地理解本发明，阐述了以下制备和测试实施例。这些实施例仅用于说明的目的，并且不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

实施例1：使用硫酸银前体的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物

将浓度为0.45重量%的硫酸银与5-8重量%的乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑共聚物在95重量%的水中混合。将混合物以300 rpm的速度搅拌20分钟，并将溶液的pH调节到8。然后进行二氧化硅合成反应以形成二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物。向银离子聚合物络合物溶液中添加45重量%的异丙醇，然后向银离子聚合物络合物溶液中添加3重量%的氨和约2重量%的原硅酸。将溶液的温度调节到40℃以引发银离子聚合物络合物周围的二氧化硅形成反应。该反应进行1小时以确保完全形成二氧化硅。1小时后，使反应温度达到约75℃以从溶液中除去异丙醇和氨，并且还确保二氧化硅包埋到银离子聚合物络合物中。除去溶剂和催化剂是为了确保二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物完全存在于水性介质中。所形成的产品外观为无色半透明溶液。

实施例2：使用柠檬酸银/柠檬酸前体的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物

下面的过程描述了使用柠檬酸银作为银前体形成二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物。通过二氧化硅的前体、即约2g的原硅酸四乙酯在水性醇介质(水约33 g并且异丙醇约30g)中与约3 g作为封端剂的乙烯基吡咯烷酮乙烯基咪唑共聚物的水解和缩合反应来形成二氧化硅。此在约2g的氨作为催化剂存在下控制反应速度。将获得的溶液在75℃下蒸馏以从水性醇介质中除去异丙醇和氨，以将二氧化硅颗粒分散在水介质中。由于柠檬酸银最低限度地溶解于水，因此将其溶解在柠檬酸溶液中以形成柠檬酸银柠檬酸络合物，其中柠檬酸银为约0.2 g且柠檬酸为7 g(以重量计)，于27 g水中。将约0.4 g的过氧化氢添加到该溶液中。将两种溶液在约50℃下共混2小时以确保二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物。所形成的此溶液可以直接用作化妆品成分。

实施例3：使用硫酸银前体和咪唑的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物

将0.45重量%的硫酸银与5-8重量%的乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑共聚物在90重量%的水中混合。然后将溶液以300 rpm的速度搅拌20分钟。将溶液的pH值调节到8。然后进行二氧化硅合成反应以形成二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物。向银离子聚合物络合物溶液中添加45重量%异丙醇，接着向银离子聚合物络合物溶液中添加3重量%的氨和2重量%的原硅酸四乙酯。将溶液的温度保持在40℃以引发银离子聚合物络合物周围的二氧化硅形成反应。该反应进行1小时以确保完全形成二氧化硅。1小时后，使反应温度达到约75℃以从溶液中除去异丙醇和氨，并且还确保二氧化硅包埋到银离子聚合物络合物中。除去溶剂和催化剂是为了确保二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物存在于水性介质中。最后，添加约5重量%的咪唑溶液并在室温下混合10分钟。所形成的产品外观为无色半透明溶液，并且用作化妆品成分。

实施例4：使用柠檬酸银/柠檬酸前体的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物

下面的过程描述了使用柠檬酸银作为银前体形成二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物。通过二氧化硅前体的水解和缩合反应形成二氧化硅，将水性醇介质中(水为约33 g且异丙醇为约30 g)的2g原硅酸四乙酯添加到3g作为封端剂的聚乙烯吡咯烷酮聚合物中，以在2g作为催化剂的氨存在下控制反应速率。将获得的溶液在75℃下蒸馏以从水性醇介质中除去异丙醇和氨，以将二氧化硅颗粒分散在水介质中。由于柠檬酸银最低限度地溶解于水，因此将其溶解在柠檬酸溶液中以形成柠檬酸银柠檬酸络合物，其中柠檬酸银为约0.2 g且柠檬酸为7 g (以重量计)，于27 g水中。将约0.4 g的过氧化氢添加到该溶液中。将两种溶液在约50℃下共混2小时以确保二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物。然后将该溶液在50℃下再搅拌8小时，这提高了产品的光稳定性。该溶液可以直接用作化妆品成分。

通过本发明方法获得的二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物可用作化妆品和个人护理产品中的抗微生物防腐剂。络合物是光稳定的并且不赋予制剂任何变色。二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物有效控制棉、毛、丝、聚酯、粘胶、聚丙烯、尼龙、莱卡、丙烯酸等织物上的细菌生长。二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物用于个人护理产品，例如牙刷、肥皂、润肤露、洗手液、除臭剂、洗发水、干洗手剂、女性卫生用品等。

Claims (13)

1.一种光稳定二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的制剂，所述制剂包含：

a.0.25重量%至0.75重量%范围内的银前体；

b.3重量%至8重量%范围内的聚乙烯吡咯烷酮聚合物或乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑共聚物；

c.0.5重量%至2重量%范围内的二氧化硅前体；和

d.40重量%至85重量%范围内的去离子水。

2.如权利要求1所述的制剂，其中银前体是选自包括柠檬酸银和硫酸银的组。

3.如权利要求2所述的制剂，其中由于柠檬酸银难溶解于水，所以使用10重量%至50重量%范围内的柠檬酸与柠檬酸银的组合。

4.如权利要求1所述的制剂，其中二氧化硅前体是选自包括以下各项的组：原硅酸四乙酯、原硅酸四甲酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、原硅酸四己酯、二乙氧基二甲基硅烷、乙氧基三甲基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、三甲氧基(辛基)硅烷、三乙氧基(辛基)硅烷、甲氧基(二甲基)辛基硅烷和3-氨丙基-(二乙氧基)甲基硅烷。

5.如权利要求1所述的制剂，其中所述银离子与聚乙烯吡咯烷酮聚合物或乙烯基吡咯烷酮-乙烯基咪唑共聚物在去离子水中络合。

6. 如权利要求1所述的制剂，其中二氧化硅包埋的银离子聚合物展现出低多分散性指数和750 nm至1微米范围内的粒径，并且通过改变所述前体、催化剂的浓度或通过改变一种或多种工艺条件来达到100 nm至2微米范围内的粒径。

7.如权利要求1所述的制剂，其中二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物是光稳定的并且针对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、黑曲霉菌和白色念珠菌展现出抗微生物活性。

8.一种制备光稳定二氧化硅包埋的银离子聚合物络合物的方法，所述方法包括以下步骤：

a.将0.25重量%至0.75重量%范围内的银前体和3重量%至8重量%范围内的聚合物溶解在去离子水中以形成银离子聚合物络合物溶液；

b.向所述银离子聚合物络合物溶液中添加0.5重量%至2重量%范围内的二氧化硅前体溶液和催化剂以形成二氧化硅包埋的银离子络合物溶液；

c.将所述溶液保持在35℃至40℃范围内的温度以引发形成二氧化硅颗粒并在50℃至75℃范围内的温度下加热所述银离子络合物溶液；和

d.从银离子络合物溶液中除去所述溶剂和所述催化剂以形成包埋在二氧化硅上的水性银离子聚合物络合物。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述方法是湿式化学方法，并且所述方法是通过络合和溶胶凝胶途径发生。

10.如权利要求8所述的方法，其中银前体是选自包括柠檬酸银和硫酸银的组。

11.如权利要求8所述的方法，其中二氧化硅前体是选自包括以下各项的组：原硅酸四乙酯、原硅酸四甲酯、原硅酸四丙酯、原硅酸四丁酯、原硅酸四己酯、二乙氧基二甲基硅烷、乙氧基三甲基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、三甲氧基(辛基)硅烷、三乙氧基(辛基)硅烷、甲氧基(二甲基)辛基硅烷和3-氨基丙基-(二乙氧基)甲基硅烷。

12.如权利要求8所述的方法，其中将二氧化硅前体溶解于选自包括甲醇、乙醇、异丙醇和四氢呋喃的组的溶剂中。

13.如权利要求8所述的方法，其中所述催化剂是选自由氨、氢氧化钠和氢氧化钾组成的组。