DE60224365T2

DE60224365T2 - System mit kontrollierter abgabe für haarpflegemittel

Info

Publication number: DE60224365T2
Application number: DE60224365T
Authority: DE
Inventors: Adi East Brunswick SHEFER; Shmuel David East Brunswick SHEFER
Original assignee: Salvona LLC
Current assignee: Salvona LLC
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: EP1365731A4; ATE382325T1; WO2002060399A1; EP1365731B1; JP4112980B2; JP2004517935A; DE60224365D1; US20020146379A1; CA2435313A1; EP1365731A1; US6491902B2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein gesteuertes Abgabesystem, das in Haarpflegeprodukte wie Shampoos, Spülungen/Kuren, Haar-Stylingprodukte und andere Haarpflegeprodukte eingebracht werden kann, und das wirksam eine breite Palette an aktiven Inhaltsstoffen und sensorischen Markersubstanzen an das Haar abgibt, ihre Freisetzungsrate über einen längeren Zeitraum ausdehnt, oder für eine durch Wärme ausgelöste Freisetzung und einen durchschlagenden "Ausstoß" von Duftstoff beim Föhnen des Haars sorgt. Die vorliegende Erfindung stellt auch ein neuartiges Konzept zur Synchronisierung der Freisetzung der aktiven Inhaltsstoffe mit derjenigen einer sensorischen Markersubstanz vor, um dem Verbraucher den Produktwirkungsgrad zu vermitteln.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Verbraucher werden immer aufgeklärter und erwarten einen hohen Grad an Ausgeklügeltheit und Multifunktionalität bei ihren Haarpflegeprodukten. Sie erwarten vom Produkt nicht nur, dass es reinigt, sondern auch, dass es konditioniert oder die richtige Beschaffenheit herstellt, pflegt oder mit Nährstoffen versorgt, und einen anhaltenden Eindruck von sauberem Haar und Frische hinterlässt. Die Verbraucherakzeptanz für Haarpflegeprodukte wird nicht nur durch den mit diesen Produkten erzielten Wirkungsgrad bestimmt, sondern auch durch die damit verbundene Wahrnehmung und Ästhetik. Es besteht auch ein Bedarf, dem Verbraucher die Produktleistung und -wirksamkeit zu vermitteln (d. h. das Haar ist sauber, es wird gepflegt und mit Nährstoffen versorgt, usw.). Duft ist ein wichtiger Aspekt erfolgreicher Haarpflegeprodukte und kann zusätzlich dazu, einen ästhetisch ansprechenden Geruch zu verleihen, auch dazu genutzt werden, dem Verbraucher den Produktwirkungsgrad zu vermitteln.
Die Duftkreation für Haarpflegeprodukte wird nicht nur durch Überlegungen wie Verfügbarkeit und Kosten eingeschränkt, sondern auch durch die Verträglichkeit der Duftinhaltsstoffe mit anderen Bestandteilen in der Produktzusammensetzung und der Fähigkeit der Duftinhaltsstoffe, sich am Haar anzulagern und den Wasch- und Spülvorgang zu überdauern. Darüber hinaus geht oftmals während des Spül- und Trockenvorgangs, auch wenn das Haar luftgetrocknet wird, eine große Menge des Duftstoffs verloren. Die Praxis hat gezeigt, dass, wenn gängige handelsübliche Haarpflegeprodukte verwendet werden, sich sehr wenig des Duftstoffs tatsächlich substantiv auf dem Haar wiederfindet.
Veröffentlichungen aus dem Stand der Technik geben Versuche an, die vorstehenden Bedürfnisse zu erfüllen und die Anlagerung aktiver Inhaltsstoffe und Duftstoffe am Haar zu verstärken und ihre Freisetzungsrate so zu hemmen oder zu verzögern, dass das Haar gesünder ist und über einer längeren Zeitraum ästhetisch ansprechend bleibt.
Ein herkömmlicher Lösungsweg, der beschrieben wurde, verwendet Emulsionen, Liposome und andere Lipidvesikel, um die aktiven Inhaltsstoffe auf dem Haar abzuscheiden. Siehe die US-Patente mit den Nummern 4,942,083 ; 5,124,081 ; 5,198,470 ; 5,330,758 ; 5,510,120 ; 5,518,736 ; 5,591,449 ; 5,658,575 ; 5,660,853 ; 5,741,518 ; 5,753,241 ; 5,759,526 ; 5,773,611 ; 5,814,343 ; 5,874,105 ; 5,885,564 ; 5,925,364 ; 6,010,707 ; 6,015,574 ; 6,039,936 ; 6,066,328 ; 6,071,535 und 6,126,948 . Diese Arten von Systemen haben die Einschränkung, instabil zu sein, und können zum Einkapseln bestimmter Arten von Stoffen verwendet werden. Die Stabilität hat den Einsatz von Liposomen zur gesteuerten Abgabe eingeschränkt, sowohl was die Gebrauchsfähigkeitsdauer als auch die Dauer nach einer Anwendung anbelangt.
Das US-Patent Nr. 5,354,564 offenbart Körperpflegeprodukte, die eine wässrige Dispersion aus Siliconpartikeln umfassen, wobei die Partikel einen auf ihrer Oberfläche adsorbierten Oberflächenmodifikator in einer Menge aufweisen, die ausreicht, um eine Partikelgröße von weniger als ca. 400 Nanometer (nm) zu erreichen. Die Partikel dieser Erfindung enthalten eine eigenständige Siliconphase, die einen auf ihrer Oberfläche adsorbierten Oberflächenmodifikator aufweist. Geeignete Oberflächenmodifikatoren können vorzugsweise aus bekannten organischen und anorganischen Hilfsstoffen ausgewählt werden. Solche Hilfsstoffe umfassen verschiedene Polymere, Oligomere niedrigen Molekulargewichts, natürliche Produkte und Tenside. Bevorzugte Oberflächenmodifikatoren umfassen nicht ionische und anionische Tenside.
Das US-Patent Nr. 5,599,531 offenbart die Einsatzfälle anorganischer geladener kolloidaler Silikasubstanz als Trägersystem für Haarpflegeprodukte. Das Eindringen oder die Absorption von Wasser, Ölen, Kollagen und anderen Stoffen in das Haar wird durch den Zusatz einer kleinen Menge anorganischer geladener kolloidaler Silikasubstanz stark erhöht, um eine wässrige Suspension aus den geladenen kolloidalen Silikapartikeln zusammen mit der Substanz bereitzustellen, die in das Haar aufgenommen werden soll. Beim Haarefärben können Farbstoffkomponenten in das Haar aufgenommen werden, ohne alkalische Lösungen zu verwenden, die das Haar schädigen, beim Dauerwellenlegen können die Disulfidbindungen im Haar durch Spannung, die durch Aufquellen aufgrund von Wasserabsorption in das Haar bewirkt wird, aufgebrochen werden, und zwar wieder ohne schädigende alkalische Lösungen zu verwenden. Man geht davon aus, dass die Porosität und stabile Wassereinlagerung des Haars durch Verändern der elektrostatischen Ladung am Haar verändert werden kann. Die auf das Haar aufgetragene wässrige Suspension aus geladenen Silikapartikeln scheint diese Ladung zu verändern.
Das US-Patent Nr. 5,660,839 offenbart, verformbare Hohlpartikel in kosmetischen und/oder dermatologischen, fettstoffhaltigen Zusammensetzungen einzulagern, um die klebrige und/oder fettige Anmutung, die diesen Fettstoffen zugeschrieben wird, zu reduzieren oder auszuschalten. Vorzugsweise liegen die Partikel in Form von hohlen Mikrokügelchen oder Mikroperlen vor, haben eine Partikelgröße, die von 1 Mikron bis 250 Mikron reicht, und umfassen ein Copolymer von Vinylidenchlorid, Acrylonitril und ein (Meth)acrylat-Comonomer.
Das US-Patent Nr. 5,667,800 offenbart eine wässrige Suspension fester lipoider Nanopartikel, die mindestens ein Lipid und vorzugsweise auch mindestens einen Emulgator umfasst und zum lokalen Auftragen auf den Körper bestimmt ist. Die offenbarten Nanopartikel sind vorzugsweise nicht ionisch, und die Emulgatoren, die bei der Verarbeitung dieser Partikel verwendet werden, sind vorzugsweise aus der Gruppe der Polyoxyethylenether und Sorbitanester ausgewählt. Die Partikel haben eine mittlere Partikelgröße zwischen 50–1000 nm und ihre Konzentration beträgt zwischen 0,01–60 Gew.-% der Suspension. Ein Medikament kann in die kontinuierlich Phase der Suspension oder in einen Trägerstoff eingelagert werden, der der Suspension zugesetzt wird. Die Erfindung stellt darüber hinaus Herstellungsverfahren für die wässrige Suspension bereit.
Das US-Patent Nr. 5,780,060 offenbart Mikrokapseln mit einer Wandung aus vernetzten Pflanzenpolyphenolen und diese enthaltende Zusammensetzungen. Die Mikrokapseln werden durch die Grenzflächenvernetzung von Pflanzenpolyphenolen, insbesondere Flavonoiden erhalten. Wenn sie in eine Zusammensetzung wie eine kosmetische, pharmazeutische, diätetische oder Nahrungsmittelzusammensetzung eingebracht sind, machen es diese Mikrokapseln möglich, jegliche Beeinträchtigung dieser Zusammensetzung, insbesondere jegliche Farbveränderung zu verhindern, während gleichzeitig die Aktivität, speziell die Wirkung gegen freie Radikale und/oder Oxidation der Pflanzenpolyphenole, insbesondere der Flavonoide beibehalten wird.
Die US-Patente Nr. 5,851,517 und 5,945,095 offenbaren Zusammensetzungen, die eine Dispersion von Polymerpartikeln in einem nicht wässrigen Medium umfassen. Eine Dispersion oberflächenstabilisierter Polymerpartikel kann in einem nicht wässrigen Medium, in einer kosmetischen, gesundheitlichen oder pharmazeutischen Zusammensetzung verwendet werden. Die Dispersionen können insbesondere in Form von Nanopartikeln von Polymeren in stabiler Dispersion in einem nicht wässrigen Medium vorliegen. Die Nanopartikel sind vorzugsweise zwischen 5 und 600 nm groß, weil jenseits von ca. 600 nm die Partikeldispersionen viel weniger stabil werden. Die verwendeten Polymere können von jeder beliebigen Art sein, wie etwa Radikalpolymere, Polykondensate oder Polymere natürlichen Ursprungs. Diese Polymere können insbesondere vernetzt sein. Unter den beschriebenen nicht filmbildenden Polymeren befinden sich Vinyl- oder Acrylradikal-Copolymere oder -Homopolymere, die optional vernetzt sind, vorzugsweise einen Tg von größer als oder gleich 40°C haben, wie etwa Polymethylmethacrylat, Polystyrol oder Polytertbutylacrylat.
Die US-Patente Nr. 5,759,526 und 5,919,487 offenbaren Nanopartikel, die mit einer lamellaren Phase auf Basis von Silicontensid überzogen sind, und diese enthaltende Zusammensetzungen. Die Nanopartikel, und insbesondere Nanokapseln, die mit einem lamellaren Überzug versehen sind, der aus einem Silicontensid gewonnen wird, kann in einer Zusammensetzung, insbesondere einer lokal aufzutragenden Zusammensetzung zur Behandlung der Haut, Schleimhäute, Nägel, Kopfhaut und/oder des Haars verwendet werden. Nanopartikel, die von der Größe her von 10 bis 1000 nm reichen, setzen sich aus einem Polymer zusammen, in dem eine ölige Phase eingeschlossen ist, und das mit einem lamellaren Überzug beschichtet ist, wobei der lamellare Überzug mindestens ein Silicontensid umfasst, das mindestens eine oxyethylen- und/oder oxypropylenhaltige Kette enthält. Die Nanopartikel reichen von der Größe her vorzugsweise von 10 bis 600 nm. Die Polymere, welche die Nanopartikel ausmachen, können biologisch abbaubare oder biologisch nicht abbaubare Polymere sein. Poly-L- und -DL-Lactide und Polycaprolactone sind als biologisch abbaubare Polymere besonders bevorzugt. Unter den biologisch nicht abbaubaren Polymeren sind Copolymere von Vinylchlorid und Vinylacetat und Copolymere von Methacrylsäure und Methacrylsäuremethylester besonders bevorzugt.
Die US-Patente Nr. 6,013,618 und 6,087,322 offenbaren die Verwendung von "proaccords", also von den Dufteinklang vorhaltenden Stoffen, um den Duftwirkungsgrad von Körperpflegeprodukten zu verstärken. Typischerweise bestehen die den Dufteinklang vorhaltenden Stoffe aus Orthoestern, Ketalen, Acetalen, Orthocarbonaten, die bei Hydrolyse zwei oder mehr der Duftrohstoffe freisetzen.
Das US-Patent Nr. 6,042,792 offenbart gesteuerte, zeitlich freisetzende mikropartikuläre aktive und bioaktive Zusammensetzungen (einschließlich Parfumzusammensetzungen) zur gezielten Abgabe an Versorgungsbereiche wie Haut, Haar und Gewebe und das nahe daran befindliche Umfeld, wobei die aktiven und bioaktiven Stoffe berechnete logP-Werte zwischen 1 und 8 haben (wobei P der n-Octanol/Wasser-Verteilungskoeffizient ist). Solche Zusammensetzungen umfassen den aktiven oder bioaktiven Stoff in Einzelphase, Feststofflösung in einem Wachs oder einer Polymermatrix, die auch mit einem kompatiblen Tensid beschichtet ist und/oder eines enthält. Es sind auch Prozesse und Vorrichtungen zur Herstellung solcher Zusammensetzungen beschrieben. Die Betonung des US-Patents Nr. 6,042,792 liegt in der chemischen Verfahrenstechnik für die Duftstoffformulierung und schränkt so die Art von Duftstoffen ein, die mit dem System verwendet werden können.
Das US-Patent Nr. 6,048,520 offenbart eine transparente, nicht auszuwaschende Haarbehandlungszusammensetzung mit Kapseln aus einer wasserunlöslichen Haarbehandlungsverbindung, die in einem Hüllstoff wie Gelatine oder Gummiarabicum eingeschlossen ist. Die Kapseln haben einen Durchmesser von ca. 425 bis ca. 2800 Mikron und werden während des Auftragens der Haarbehandlungszusammensetzung auf das Haar oder durch Kämmen des Haars nach dem Auftragen der Haarbehandlungszusammensetzung aufgebrochen. Die wässrige, nicht auszuwaschende Zusammensetzung wird auf das Haar aufgetragen, und die wasserunlösliche Haarbehandlungsverbindung wird aus den Kapseln freigesetzt, um auf das Haar einzuwirken. Die Hülle zersetzt sich zu ausreichend kleinen Restpartikeln, so dass die physikalischen und ästhetischen Eigenschaften des Haars wie Glanz und Kämmbarkeit beibehalten bleiben.
Kationische Anlagerungspolymere wurden herkömmlicher Weise dazu verwendet, um die Anlagerung bestimmter nichtflüchtiger Bestandteile aus Shampoos und anderen Körperreinigungszusammensetzungen zu verstärken. Beispielsweise beschreiben die US-Patente Nr. 5,037,818 und 5,085,857 die Verwendung kationischen Guarans, um die Anlagerung von Antischuppenpartikeln zu verstärken, bzw. unlösliche, nichtflüchtige Silicone. Anlagerungspolymere wurden auch vorgeschlagen, um die Anlagerung von Sonnenschutzstoffen aus einer Shampoozusammensetzung zu verstärken. In der EP 386,898 wird ein kationisches Polygalactomannangummiderivat verwendet. Die WO 95/22311 beschreibt die Verwendung bestimmter kationischer Polymere, um die Anlagerung nichtflüchtiger Nutzmittel zu steigern, die Silicone, Fette und Öle, Wachse, Kohlenwasserstoffe, Fettsäuren und Fettalkohole, Lipide, Vitamine und Sonnenschutzsubstanzen umfassen.
Das US-Patent Nr. 6,083,899 offenbart Gewebeweichspülerzusammensetzungen, die über gesteigerte Weichspülervorteile verfügen. Die Gewebeweichspüler bestehen aus einem Gewebeweichspüler, der in Kombination mit einem kationischen Ladungsverstärker wirkt. Die kationischen Ladungsverstärker eignen sich zur Verwendung mit jedem Gewebeweichspüleraktivstoff, vorzugsweise mit quaternären Diester- und Diamid-Ammoniumverbindungen (DEQA-Verbindungen).
Ähnliche Phänomene wurden auch bei Haarpflegeprodukten beobachtet. Das US-Patent 3,980,091 offenbart eine Vorbehandlung von Haar auf dem menschlichen Kopf, der ein Einschäumen des Haars mit anionischen Haarshampoos vorausgeht, und mit Zusammensetzungen, um eine solche Vorbehandlung durchzuführen, um eine stark verbesserte Handhabbarkeit des Haars nach dem Einschäumen und mit besserer Fülle, Kämmbarkeit und anderen gewünschten Eigenschaften des Haars zu erreichen. Die Vorbehandlungszusammensetzungen verwenden schnell wasserlösliche quaternäre Ammoniumverbindungen insbesondere in Kombination mit bestimmten Mitteln, vor allem Polyethylenimiden und N-Ethanolacetamin, wünschenswerter Weise zusammen mit verschiedenen ergänzenden Inhaltsstoffen.
Der Stand der Technik, dessen sich der Anmelder bewusst ist, gibt kein gesteuertes Abgabesystem für Haarpflegeprodukte an, das am Haar hoch substantiv ist, die Freisetzungsrate aktiver Inhaltsstoffe und einer sensorischen Markersubstanz aufrechterhält oder für eine durch Wärme ausgelöste Freisetzung der Wirkstoffe und einen durchschlagenden "Ausstoß" von Duftstoff beim Föhnen des Haars sorgt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes gesteuertes Abgabesystem für Haarpflegeprodukte wie Shampoos, Spülungen/Kuren, Haar-Stylingprodukte und andere Haarpflegeprodukte, die aus hydrophoben Polymeren und Copolymeren bestehende Nanopartikel in Kombination mit kationischen Ladungsverstärkern und kationischen Konditionierungsmitteln umfassen, um die Systemanlagerung am Haar zu verbessern. Die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung können aktive Inhaltsstoffe und sensorische Markersubstanzen umfassen.
Bei dem gesteuerten Abgabesystem der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Nanopartikel mit einem festen Innenkern mit kationischem Äußeren, der im Vergleich zu herkömmlichen Mikrokügelchen, Lipokügelchen und Vesikeln verschiedene Vorteile bietet, die hohe Dispergierfähigkeit in einem wässrigen Medium und eine Freisetzungsrate für die eingeschlossene Substanz umfassen, die durch die hydrophoben Materialbarriereneigenschaften sowie die Barriereneigenschaften der hydrophilen Schicht des kationischen Tensids gesteuert wird. Es bestehen auch viele Vorteile gegenüber anderen Abgabesystemen auf Suspensionsbasis. Nanopartikel haben im Vergleich zu Abgabesystemen auf Emulsionsbasis, die Vesikel und Liposome umfassen, eine erhöhte Stabilität und lassen sich wirksamer dispergieren als die meisten Systeme auf Suspensionsbasis. Darüber hinaus braucht die abzugebende Substanz im Trägerstoff nicht löslich zu sein, weil sie in der festen Matrix dispergiert werden kann. Die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung haben auch ein geringeres Risiko als in Emulsionssystemen, mit der Substanz, die mit dem Trägerstoff abgegeben werden soll, zu reagieren, weil der Trägerstoff ein festes, reaktionsträges Material ist. Darüber hinaus kann eine Veränderung des festen Innenkerns und/oder der äußeren Tensidschicht die Freisetzungsrate der Substanz aus den Nanopartikeln beeinflussen. Nanopartikel sind auch einfacher herzustellen als strukturierte Trägerstoffe wie Lipokügelchen, und sind von Natur aus stabiler.
Die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung besitzen einen verbesserten Mechanismus zum Steigern der Anlagerung der Partikel am Haar. Die stark kationische Ladungsdichte, welche die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung kennzeichnet und durch Verwendung kationischer Konditionierungsmittel zusammen mit kationischen Ladungsverstärkern erzielt wird, verbessert die Anlagerung dieser Partikel am Haar und verhindert, dass sie während des Spülvorgangs ausgewaschen werden. Man glaubt, dass die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung über eine komplexbildende Wechselwirkung zwischen der kationischen Ladungsgruppe in den Partikeln und dem proteinartigen Teil des Haars an den Haaroberflächen anhaften und damit die Oberfläche des Haars so prädisponieren oder konditionieren, dass sich dann die Nanopartikel an der Oberfläche anhaften.
In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein verbessertes gesteuertes Abgabesystem für Haarpflegeprodukte bereit, welches die Substantivität aktiver Inhaltsstoffe und sensorischer Markersubstanzen am Haar verbessert, indem die Partikel durch Behandeln des Haars mit Nanopartikel der vorliegenden Erfindung enthaltenden Haarpflegeprodukten auf das Haar aufgebracht werden. In der Haarpflegeindustrie bezieht sich der Begriff "Substantivität" auf die Anlagerung der aktiven Inhaltsstoffe oder sensorischen Markersubstanzen (d. h. des Duftstoffs) am Haar und auf den Halt und die Wahrnehmung des Duftstoffs auf mit dem Haarpflegeprodukt behandelten Flächen. Partikel, die kationische Ladungsverstärker und kationische Konditionierungsmittel entweder in der Partikelzusammensetzung oder an der Außenfläche der Partikel umfassen, wurden auf Flächen wie Haut, Haar und Gewebe als hoch substantiv beobachtet.
Das Abgabesystem der vorliegenden Erfindung verstärkt die Anlagerung von Wirkstoffen und sensorischen Markersubstanzen am Haar, dehnt ihre Freisetzungsraten über einen längeren Zeitraum aus, oder setzt sie bei Wärmebehandlung wie etwa dem Föhnen des Haars frei. Zusätzlich ist die Freisetzungsrate der Wirkstoffe mit derjenigen einer sensorischen Markersubstanz (d. h. eines Duftstoffs) synchronisiert, um dem Verbraucher den Produktwirkungsgrad zu vermitteln.
Man hat herausgefunden, dass eine Erhöhung der kationischen Ladungsdichte der Partikel durch die Verwendung kationischer Ladungsverstärker in Verbindung mit kationischen Konditionierungsmitteln die Adhäsion der Partikel am Haar steigert. Indem zusätzlich grenzflächenaktive Mittel in die Nanopartikelzusammensetzung eingelagert sind, sorgt das System für eine bessere Kompatibilität einer breiten Palette von Wirkstoffen und sensorischen Markersubstanzen im Abgabesystem und erhöht die Substantivität von Wirkstoffen, die gegenwärtig auf dem Haar noch nicht substantiv sind.
Der Stand der Technik, dessen sich der Anmelder bewusst ist, gibt kein gesteuertes Abgabesystem an, das die Freisetzungsrate der aktiven Inhaltsstoffe mit derjenigen von Duftstoffen oder sensorischen Markersubstanzen synchronisiert, um dem Verbraucher den Produktwirkungsgrad zu vermitteln.
Die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung zeichnen sich aus durch:

(i) Schutz der aktiven Inhaltsstoffe und sensorischen Markersubstanzen während ihrer Lagerung, bis sie gebraucht werden;
(ii) verstärkte Anlagerung der aktiven Inhaltsstoffe und sensorischen Markersubstanzen am Haar;
(iii) Synchronisieren der Freisetzungsrate der aktiven Inhaltsstoffe mit derjenigen einer sensorischen Markersubstanz;
(iv) verlängerte Freisetzung der aktiven Inhaltsstoffe und sensorischen Markersubstanzen über einen längeren Zeitraum; oder
(v) durch Wärme ausgelöste Freisetzung der aktiven Inhaltsstoffe und durchschlagenden "Ausstoß" von Duftstoff beim Föhnen des Haars.

Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung der Nanopartikel der vorliegenden Erfindung bereit, das die folgenden Schritte umfasst:

a) Erwärmen der hydrophoben Polymere und Copolymere auf eine Temperatur über dem Materialschmelzpunkt;
b) Auflösen oder Dispergieren der Wirkstoffe und/oder sensorischen Markersubstanzen in der Schmelze;
c) Auflösen oder Dispergieren der kationischen Konditionierungsmittel und/oder der kationischen Ladungsverstärker in der Schmelze;
d) Auflösen oder Dispergieren der kationischen Konditionierungsmittel, der kationischen Ladungsverstärker und/oder eines Co-Tensids in der wässrigen Phase und deren Erwärmen auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt der Schmelze;
e) Mischen der warmen Schmelze mit der wässrigen Lösung, um eine Suspension zu bilden;
f) Homogenisieren der Suspension mit hoher Scherkraft bei einer Temperatur über der Schmelztemperatur, bis eine homogene Feinsuspension erhalten wird; und
g) Abkühlen der Suspension auf Umgebungstemperatur, um eine Feindispersion zu schaffen.

Man geht davon aus, das der hoch substantive kationische Ladungsverstärker zusammen mit den kationischen Konditionierungsmitteln in der Partikeloberfläche im Gebrauch mit dem Haar verbunden wird und dazu beiträgt, die Partikel sich am Haar anhaften zu lassen, und zwar sowohl durch Mitführen von Partikeln als auch durch elektrostatische Wechselwirkungen. Die stark kationische Ladungsdichte der Nanopartikel, die durch die Verwendung kationischer Konditionierungsmittel in Verbindung mit kationischen Ladungsverstärkern erzielt wird, verbessert die Anlagerung dieser Partikel am Haar und verhindert, dass sie während des Spülvorgangs ausgewaschen werden. Man geht davon aus, dass sich die Nanopartikel an die Haaroberflächen über eine komplexbildende Wechselwirkung zwischen der kationischen Ladungsträgergruppe in den Partikeln und dem proteinartigen Teil des Haars anlagern und somit die Oberfläche des Haars so prädisponieren oder konditionieren, dass dann die Nanopartikel an der Oberfläche anhaften. Die hydrophoben Polymere und Copolymere erhalten die Diffusionsrate des Duftstoffs durch die Partikel aufrecht und ermöglichen die Freisetzung der aktiven Inhaltsstoffe und sensorischen Markersubstanzen über einen längeren Zeitraum oder während einer Wärmebehandlung wie dem Föhnen des Haars.
Es wurde beobachtet, dass Haar, das mit Haarpflegeprodukten wie Shampoo, Spülungen/Kuren u. dgl. behandelt wurde, die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung enthielten, sowohl im nassen als auch trockenen Zustand einen hohen Duftstoffgrad (eine hohe Duftintensität) aufwiesen, und die Duftstoffwahrnehmung am trockenen Haar über einen längeren Zeitraum von bis zu 24 Stunden beobachtet wurde.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein kostengünstiges gesteuertes Abgabesystem bereit, das den von Haarpflegeprodukten ausgehenden Duftwirkungsgrad verbessert.
Die Erfindung stellt darüber hinaus noch Haarpflegeprodukte wie Shampoos, Spülungen/Kuren, Haar-Stylingprodukte und andere Haarpflegeprodukte bereit, welche die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung umfassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung kann auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen werden.
1 ist eine 7.500-fach vergrößerte Rasterelektronenmikroskopieaufnahme von Haar, das mit einem Shampoo behandelt wurde, das den Nanopartikel der vorliegenden Erfindung umfasst.
2 ist eine 7.500-fach vergrößerte Rasterelektronenmikroskopieaufnahme von Haar, das mit einer Spülung/Kur behandelt wurde, das den Nanopartikel der vorliegenden Erfindung umfasst.
3 ist eine 10.000-fach vergrößerte Rasterelektronenmikroskopieaufnahme von Haar, das mit einer Spülung/Kur behandelt wurde, das den Nanopartikel der vorliegenden Erfindung umfasst.
Ausführliche Beschreibung
Nun wird auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ausführlicher Bezug genommen, wofür ein Beispiel in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Wo immer möglich, werden durchgehend dieselben Bezugszahlen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um auf dieselben oder gleiche Teile zu verweisen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern der Freisetzungsrate von Duftstoff dar, der in ein Haarpflegeprodukt eingelagert werden kann, wobei die Freisetzung über einen längeren Zeitraum erfolgt oder einen durchschlagenden "Ausstoß" von Duftstoff bei Wärmebehandlung wie etwa dem Föhnen des Haars ergibt. Wärmeaktivierung wird als gewisse Veränderung definiert, die durch die Verwendung der Zusammensetzung der Erfindung mit Wärme vermittelt wird, die von Styling-Geräten ausgeht, wie etwa einem Föhn, einem Onduliereisen, Lockenstab, einer Wärmebürste, einem Wärmekamm, beheizbaren Lockenwicklern, einem Crimper oder Haartrockner. Aus internen Versuchen verschiedener Gerät kann deren Durchschnittstemperatur bei der Einstellung "heiß" zwischen 50 und 60°C betragen. Das Trägersystem der vorliegenden Erfindung umfasst im Wesentlichen feste Nanopartikel in Kombination mit einem kationischen Ladungsverstärker und kationischen Konditionierungsmitteln. Der Begriff "Partikel" soll feste, im Wesentlichen kugelförmige Feinstteilchen beschreiben. Es wird klar sein, dass auch andere Partikelformen entsprechend den Lehren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können.
Die Partikel der vorliegenden Erfindung haben eine vorbestimmte Partikelgröße. Das untere Ende des nützlichen Größenbereichs der Partikel ist durch den übermäßigen Verlust flüchtigen Wirkstoffs und sensorischer Markersubstanzen aus dem Partikel eingeschränkt. Die Permeationsrate der Wirkstoffe und sensorischen Markersubstanzen aus dem Partikel ist proportional zur Partikelgröße, so dass, je kleiner die Partikel sind, die Rate umso schneller ist, mit der der Wirkstoff oder die sensorische Markersubstanz freigesetzt wird. Die hier verwendeten Nanopartikel haben einen mittleren Größenbereich (Durchmesserbereich) von ca. 1 Mikron bis ca. 10 Mikron. Vorzugsweise liegt die Partikelgröße der Partikel im Bereich von ca. 0,01 Mikron bis ca. 1 Mikron, und Partikel in diesem Bereich werden wirksam in das Haar eingeschleust. Dieses lineare Maß stellt für jeden Einzelpartikel die Länge der längsten geraden Linie dar, die zwei Punkte auf der Oberfläche des Partikels verbindet.
Der hydrophobe Kern der Nanopartikel enthält die aktiven Inhaltsstoffe und sensorischen Markersubstanzen. Die Wirkstoffe und die sensorischen Markersubstanzen können entweder hydrophil oder hydrophob sein. Vorzugsweise haben die Nanopartikel eine mittlere Partikelgröße im Bereich von ca. 0,01 Mikron bis ca. 10 Mikron und besitzen einen Schmelzpunkt im Bereich von ca. 45°C bis ca. 100°C. Der Nanopartikel umfasst vorzugsweise ca. 1 Gew.-% bis ca. 95 Gew.-% hydrophobe Polymere, hydrophobe Copolymere oder Gemische von diesen, ca. 0,01 Gew.-% bis ca. 10 Gew.-% eines kationischen Ladungsverstärkers, ca. 0,01 Gew.-% bis ca. 20 Gew.-% Konditionierungsmittel, ca. 1 Gew.-% bis ca. 70 Gew.-% Wirkstoffe, und ca. 1 Gew.-% bis ca. 70 Gew.-% sensorische Markersubstanzen. Die Nanopartikel können in jede Art von Haarpflegeprodukten eingelagert werden, vorzugsweise in Shampoo- und Haarspülungs-/Haarkurzusammensetzungen.
Eine kontinuierliche Phase der hergestellten Nanopartikeldispersion ist wässrig und kann zusätzliche Bestandteile wie Antioxidantien, Konservierungsstoffe, mikrobizide Mittel, Puffer, osmotische Mittel, Gefrierschutzmittel und andere nützliche Zusatzstoffe oder Beimengungen umfassen. Die zusätzlichen Bestandteile sind in einer Menge von ca. 1 Gew.-% bis ca. 30 Gew.-% der wässrigen Dispersion vorhanden.
I. KATIONISCHE LADUNGSVERSTÄRKER
Das gesteuerte Abgabesystem der vorliegenden Erfindung umfasst einen kationischen Ladungsverstärker. Geeignete kationische Ladungsverstärker sind im US-Patent Nr. 6,083,899 beschrieben, das hiermit durch Verweis in diese Anmeldung mit aufgenommen wird. Die bevorzugten kationischen Ladungsverstärker der vorliegenden Erfindung sind nachstehend beschrieben.
I.a. Quaternäre Ammoniumverbindungen
Eine bevorzugte Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens ca. 0,1 Gew.-%, vorzugsweise ca. 0,1 bis ca. 10 Gew.-%, und noch bevorzugter ca. 0,1 bis ca. 5 Gew.-% eines kationischen Ladungsverstärkers mit der Formel:
worin R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig C₁-C₂₂-Alkyl, C₃-C₂₂-Alkenyl, R₅ -Q-(CH₂)_m sind, worin R₅ C₁-C₂₂-Alkyl ist, und Gemische von diesen sind, m von 1 bis ca. 6 beträgt und X ein Anion ist. Vorzugsweise handelt es sich bei R₁ um C₆-C₂₂-Alkyl, C₆-C₂₂-Alkenyl und Gemischen von diesen, bevorzugter handelt es sich bei R₁ um C₁₁-C₁₈-Alkyl, C₁₁-C₁₈-Alkenyl und Gemischen von diesen, R₂, R₃ und R₄ sind vorzugsweise jeweils C₁-C₄-Alkyl, noch bevorzugter sind R₂, R₃ und R₄ Methyl.
Alternativ kann R₁ ein R₅ -Q-(CH₂)_m-Anteil sein, worin R₅ ein Alkyl- oder Alkenyl-Anteil mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, vorzugsweise ist der Alkyl- oder Alkenyl-Anteil, zusammen mit der Q-Einheit genommen, eine Acyleinheit. Beispielsweise kann Q aus einer Quelle von Triglycerid deriviert sein, das aus Talg, teilweise gehärtetem Talg, Schweinefett, teilweise gehärtetem Schweinefett, Pflanzenölen, teilweise gehärteten Pflanzenölen, wie Canolaöl, Färberdistelöl, Erdnussöl, Sonnenblumenöl, Maiskeimöl, Sojaöl, Tallöl, Reisöl, u. dgl. und Gemischen von diesen ausgewählt ist.
Ein Beispiel eines kationischen Ladungsverstärkers, der einen R₅ -Q-(CH₂)_m-Anteil besitzt, hat die Formel:
worin R₅ -Q-Oleoyleinheiten darstellt und m gleich 2 ist.
Vorzugsweise ist X ein weichmacherkompatibles Anion wie etwa ein Anion einer starken Säure. Beispielsweise kann X ein Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Ethylsulfat, Sulfat, Nitrat oder ein Gemisch von diesen sein. Bevorzugter handelt es sich bei X um Chlorid und Methylsulfat.
I.b. Polyvinylamine
Eine bevorzugte Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung enthält mindestens ca. 0,1 Gew.-%, vorzugsweise von ca. 0,1 bis ca. 10 Gew.-%, noch bevorzugter von ca. 0,1 bis ca. 5 Gew.-% eines Polyvinylaminladungsverstärkers oder mehrerer Polyvinylaminladungsverstärker mit der Formel:
worin y von ca. 3 bis ca. 10.000, vorzugsweise von ca. 10 bis ca. 5,000, noch bevorzugter von ca. 20 bis ca. 500 beträgt. Polyvinylamine, die sich zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung eignen, sind von BASF unter der Bezeichnung Lupasol^® LU321 erhältlich. Die höhere Anzahl an Aminanteilen pro Gewichtseinheit in den Polyvinylaminen stellt die bevorzugte beträchtliche Ladungsdichte bereit.
I.C. Polyalkylenimine
Eine bevorzugte Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens ca. 0,1 Gew.-%, vorzugsweise von ca. 0,1 bis ca. 10 Gew.-%, bevorzugter von ca. 0,1 bis ca. 5 Gew.-% eines Polyalkyleniminladungsverstärkers mit der Formel:
worin der Wert m von ca. 2 bis ca. 700 beträgt, und der Wert n von 0 bis ca. 350 beträgt. Vorzugsweise umfassen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung Polyamine mit einem Verhältnis m:n, das mindestens 1:1 beträgt, können aber lineare Polymere (n gleich 0) sowie einen Bereich bis zu 10:1 umfassen, vorzugsweise ist das Verhältnis 2:1. Wenn das Verhältnis von m:n 2:1 ist, ist das Verhältnis von primären:sekundären:tertiären Aminanteilen von -RNH₂-, -RNH- und -RN-Anteilen 1:2:1. R kann C₂-C₈-Alkylen, C₃-C₈-alkylsubstituiertes Alkylen oder ein Gemisch von diesen sein. Vorzugsweise ist R Ethylen, 1,2-Propylen, 1,3-Popylen oder ein Gemisch von diesen, und noch bevorzugter Ethylen. R-Radikale dienen dazu, die Aminstickstoffe des Grundgerüsts zu verbinden.
Optional kann einer oder können mehrere der Wasserstoffe mit Polyvinylamingrundgerüst-/-NH₂-Einheit durch eine Alkylenoxy-Einheit mit der Formel:
ersetzt werden, worin R₁ C₂-C₄-Alkylen ist, R₂ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl und ein Gemisch von diesen ist; und x 1 bis 50 beträgt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Polyvinylamin zuerst mit einer Trägersubstanz zur Reaktion gebracht, die eine 2-Propylenoxyeinheit direkt über den Stickstoff setzt, gefolgt von einer Reaktion eines Mols oder mehrerer Mole Ethylenoxid, um eine Einheit mit der allgemeinen Formel:
zu bilden, worin x den Wert von 1 bis ca. 50 hat. Ersetzungen wie etwa die obige Ersetzung werden durch die abgekürzte Formel PO-EO.sub.X- dargestellt. Allerdings kann mehr als eine Propylenoxyeinheit in den Alkylenoxysubstituenten eingeschlossen werden.
Die bevorzugten kationischen Polyaminladungsverstrker der vorliegenden Erfindung umfassen Grundgerüste, worin weniger als ca. 50% der R-Gruppen mehr als 3 Kohlenstoffatome umfassen. Die Verwendung zweier oder mehr Kohlenstoffplatzhalter als R-Anteile zwischen Stickstoffatomen im Grundgerüst ist vorteilhaft, um die Ladungsverstärkereigenschaften der Moleküle zu steuern. Bevorzugtere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen weniger als ca. 25% Anteile mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen. Noch bevorzugtere Grundgerüste umfassen weniger als ca. 10% Anteile mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen. Die bevorzugtesten Grundgerüste umfassen ca. 100% Ethylenanteile.
Die kationischen Ladungsverstärkungspolyamine der vorliegenden Erfindung umfassen homogene oder nicht homogene Polyamingrundgerüste, vorzugsweise homogene Grundgerüste. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "homogenes Polyamingrundgerüst" als ein Polyamingrundgerüst mit R-Einheiten definiert, die alle gleich sind, wie etwa Ethylen. Jedoch schließt diese Definition keine Polyamine aus, die andere Fremdeinheiten umfassen, die das Polymergrundgerüst enthalten und aufgrund eines Artefakts des gewählten chemischen Syntheseverfahrens vorhanden sind. Beispielsweise ist den Fachleuten auf dem Gebiet bekannt, dass Ethanolamin als "Initiator" bei der Synthese von Polyethyleniminen verwendet werden kann, und deshalb würde eine Polyethyleniminprobe, die einen Hydroxyethylanteil enthält, die vom "Initiator" der Polymerisation herrührt, zu Zwecken der vorliegenden Erfindung als ein homogenes Polyamingrundgerüst umfassend erachtet werden.
Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff "nicht homogenes Polymergrundgerüst" auf Polyamingrundgerüste, bei denen es sich um eine Zusammensetzung aus einem oder mehreren Alkylen- oder substituierten Alkylenanteilen, zum Beispiel Ethylen- und 1,2-Propyleneinheiten zusammengenommen als R-Einheiten handelt.
Jedoch umfassen nicht alle der geeigneten Ladungsverstärkungsmittel, die zu dieser Polyaminkategorie gehören, die vorstehend beschriebenen Polyamine. Andere Polyamine, die das Grundgerüst der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen, sind im Allgemeinen Polyalkylenamine (PAAs), Polyalkylenimine (PAIs), vorzugsweise Polyethylenimine (PEAs) oder Polyethylenimine (PEIs). Polyethylenimine, die sich zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung eignen, sind von BASF unter dem Markennamen Lupasol^® erhältlich, wie etwa Lupasol^TM PR 8515, das ein mittleres Molekulargewicht von 1.800 hat, Lupasol^TM Waterfree; Lupasol^TM P, Lupasol^TM PR971L; Lupasol^TM PL; Lupasol^TM SKA. Ethoxylierte Polyethylenimine, die sich zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung eignen, sind von BASF unter dem Namen Lupasol^TM SC^®-61B erhältlich. Ein geläufiges Polyalkylenamin (PAA) ist Tetrabutylenpentamin. PEAs können durch Reaktionen erhalten werden, die Ammoniak und Ethylendichlorid umfassen, gefolgt von fraktionierender Destillation. Die allgemeinen PEAs, die erhalten werden, sind Triethylentetramin (TETA) und Tetraethylenpentamin (TEPA). Über den Pentaminen wie etwa den Hexaminen, Heptaminen, Octaminen und möglicherweise Nonaminen, scheint das gemeinsam generisch derivierte Gemisch sich durch Destillation zu trennen und kann andere Stoffe wie zyklische Amine und insbesondere Piperazine enthalten.
I.d. Polyquaternäre Ammoniumverbindungen
Eine bevorzugte Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens ca. 0,1 Gew.-%, vorzugsweise von ca. 0,1 bis ca. 10 Gew.-%, bevorzugter von ca. 0,1 bis ca. 5 Gew.-% eines kationischen Ladungsverstärkers mit der Formel:
worin R substituiertes oder nicht substituiertes C₂-C₁₂-Alkylen, substituiertes oder nicht substituiertes C₂-C₁₂-Hydroxyalkylen ist; R₁ jeweils unabhängig C₁-C₄-Alkyl ist, R₂ jeweils unabhängig C₁-C₂₂-Alkyl, C₃-C₂₂-Alkenyl, R₅ -Q-(CH₂)_m-, wobei R₅ C₁-C₂₂-Alkyl, C₃-C₂₂-Alkenyl und ein Gemisch von diesen ist; m 1 bis ca. 6 beträgt; Q eine wie vorstehend beschriebene Carbonyleinheit und ein Gemisch davon ist; X ein Anion ist.
Vorzugsweise ist R Ethylen, und R₁ ist vorzugsweise Methyl oder Ethyl, bevorzugter Methyl. Vorzugsweise ist mindestens ein R₂ C₁-C₄-Alkyl, bevorzugter Methyl. Am bevorzugtesten ist mindestens ein R₂ C₁₁-C₂₂-Alkyl, C₁₁-C₂₂-Alkenyl und ein Gemisch von diesen.
Alternativ ist R₂ ein R₅ -Q-(CH₂)_m-Anteil, worin R₅ ein Alkylanteil mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, vorzugsweise ist der Alkylanteil, zusammengenommen mit der Q-Einheit eine Acyleinheit, die von einer Quelle von Triglycerid abgeleitet ist, das aus Talg, teilweise gehärtetem Talg, Schweinefett, teilweise gehärtetem Schweinefett, Pflanzenölen, teilweise gehärteten Pflanzenölen, wie Canolaöl, Färberdistelöl, Erdnussöl, Sonnenblumenöl, Maiskeimöl, Sojaöl, Tallöl, Reisöl, u. dgl. und Gemischen von diesen ausgewählt ist.
Ein Beispiel eines gewebeweichmachenden kationischen Ladungsverstärkers, der einen R₅ -Q-(CH₂)_m-Anteil umfasst, hat die Formel:
worin R₁ Methyl ist, eine der R₂-Einheiten Methyl und die andere der R₂-Einheiten R₅-Q-(CH₂)_m ist, wobei R₅ -Q- eine Oleoyleinheit und m gleich 2 ist. X ist ein weichmacherkompatibles Anion, wie etwa ein Anion einer starken Säure. Beispielsweise kann X Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Ethylsulfat, Sulfat, Nitrat oder ein Gemisch aus diesen sein. Bevorzugter sind Chlorid und Methylsulfat.
II. Kationische Konditionierungsmittel
Das Trägersystem der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiges der auf dem Gebiet bekannten kationischen Haarkonditionierungsmittel umfassen. Die Konditionierungsmittel können Imidazolinium enthalten. Andere Haarplegemittel mit quaternären Ammoniumsalzen, die sich zur Verwendung eignen, sind in "Cationic Surfactants", Surfactant Science-Reihe, Band 34, herausgegeben von Richmond, J. M., Marcel Dekker Inc. 1990, beschrieben, die hier durch Verweis mitaufgenommen werden.
Man geht davon aus, dass sich die kationischen Konditionierungsmittel der vorliegenden Erfindung an die Haaroberflächen über eine komplexbildende Wechselwirkung zwischen dem kationischen Teil des kationischen Konditionierungsmittels und dem proteinartigen Teil des Haars anlagern und somit die Oberfläche des Haars so prädisponieren oder konditionieren, dass dann die Nanopartikel an der Oberfläche anhaften. Oberflächenaktive Stoffe, die in der Lage sind, sich stark an die negativ geladenen und hydrophilen Oberflächen des Haars zu binden, umfassen verschiedene geradkettige Alkylammoniumverbindungen, zyklische Alkylammoniumverbindungen, erdölabgeleitete kationische Mittel und kationische Polymermaterialien. Ein bevorzugtes kationisches Konditionierungsmittel ist Behenamidopropylhydroxyethyldimoniumchlorid und ein fettartiges quaternäres Ammoniumsalz, das als Incroquat Behenyl HE von Croda Inc., Parsippany, New Jersey erhältlich ist: Quaternäres Ammoniumsalz, erhältlich als Quaternium-82 und STEPANQUAT^TM ML, im Handel erhältlich von Stepan, und Polyquaternium-24 (Quatrisoft Polymer LM-200, von Amerchol Corporation, Edison, New Jersey). Es stellte sich heraus, dass es an Haut und Haar anhaftet. Die kationischen Konditionierungsmittel stabilisieren auch die Außenfläche der hydrophoben Kernkomponenten der Nanopartikel, wodurch eine gleichmäßigere Partikelgröße gefördert wird. Das kationische Konditionierungsmittel kann in einem Anteil von ca. 0,01 bis ca. 20 Gew.-%, vorzugsweise ca. 0,05 bis ca. 2 Gew.-% der Suspension vorhanden sein.
II.a. Geradkettige Alkylammoniumverbindungen
Eine Gruppe von kationischen Konditionierungsmitteln, die zur Verstärkung der Anlagerung von Nanopartikeln der vorliegenden Erfindung an Haar nützlich sind, sind quaternäre Ammoniumverbindungen. Quaternäre Ammoniumsalze, die hier nützlich sind, umfassen auch Dialkyldimethylammoniumchloride, wobei die Alkylgruppen 12 bis 22 Kohlenstoffatome besitzen. Die Alkylgruppen können von langkettigen Fettsäuren wie etwa gehärteter Talgfettsäure abgeleitet werden. Talgfettsäure lässt quaternäre Verbindungen entstehen, in denen die substituierten Gruppen hauptsächlich 16 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten. Beispiel umfassen Ditalgfett-Dimethylammoniumchlorid, Ditalgfett-Dimethylammoniummethylsulfat, Dihexadecyldimethylammoniumchlorid, Di(hydriertalgfett)-Dimethylammoniumchlorid, Dioctadecyldimethylammoniumchlorid, Dieicosyldimethylammoniumchlorid, Didocosyldimethylammoniumchlorid, Di(hydriertalgfett)-Dimethylammoniumacetat, Dihexadecyldimethylammoniumchlorid, Dihexadecyldimethylammoniumacetat, Ditalgfett-Dipropylammoniumphosphat, Ditalgfett-Dimethylammoniumnitrat, Di(kokosnussalkyl)-Dimethylammoniumchlorid und Stearyldimethylbenzylammoniumchlorid. Bevorzugte quaternäre Ammoniumsalze, die hier nützlich sind, umfassen Ditalgfett-Dimethylammoniumchlorid, Dicetyldimethylammoniumchlorid, Stearyldimethylbenzylammoniumchlorid, Cetyltrimethlyammoniumchlorid, Tricetylmethylammoniumchlorid und Gemische von diesen. Di(hydriertalgfett)-Dimethylammoniumchlorid (Quaternium-18) ist ein besonders bevorzugtes quaternäres Ammoniumsalz und ist von Sherex Chemical Company, Inc. als Adogen^® 442 und Adogen^® 442-100P erhältlich.
Salze von primären, sekundären und tertiären Fettaminen können auch als kationische Konditionierungsmittel verwendet werden. Die Alkylgruppen solcher Amine besitzen vorzugsweise 12 bis 22 Kohlenstoffatome und können substituiert oder unsubstituiert sein. Sekundäre und tertiäre Amine sind bevorzugt; und tertiäre Amine sind besonders bevorzugt. Beispiele nützlicher Amine umfassen Stereamidopropyldimethylamin, Diethylaminoethylstearamin, Dimethylstearamin, Dimethylsoyamin, Sogamin, Myristylamin, Tridecylamin, Ethylstearylamin, N-Talgfett-Propandiamin, ethoxyliertes (5 Mol E.O.) Stearylamin, Dihydroxyethylstearylamin und Arachidylbehenylamin. Geeignete Aminsalze umfassen die Halogen-, Acetat-, Phosphat-, Nitrat-, Citrat-, Lactat- und Alkylsulfatsalze. Beispiele umfassen Stearylaminhydrochlorid, Soyaminchlorid, Stearylaminformat, N-Talgfett-Propandiamindichlorid und Stearamidopropyldimethylamincitrat.
Bevorzugte Konditionierungsmittel sind quaternäre Ammoniumsalze. Bevorzugte quaternäre Ammoniumsalze umfassen Dialkyldimethylammoniumchloride, wobei die Alkylgruppen 12 bis 22 Kohlenstoffatome besitzen. Diese Alkylgruppen können von langkettigen Fettsäuren abgeleitet sein, wie etwa gehärteten oder hydrierten Talgfettsäuren. Talgfettsäure lässt quaternäre Verbindungen entstehen, in denen die substituierten Gruppen hauptsächlich 16 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele bevorzugter quaternärer Ammoniumsalze umfassen: Di(hydrier)Talgfett-Dimethylammoniumchlorid; Dicetyldimethylammoniumchlorid; Tricetylmethylammoniumchlorid; Cetyltrimethylammoniumchlorid; Stearyldimethylbenzylammoniumchlorid und Gemische von diesen. Am bevorzugtesten ist Dicetyldimethylammoniumchlorid.
Andere bevorzugtere Konditionierungsmittel sind: Behenalkoniumchlorid; Behentrimoniumchlorid; Behenalkoniummethosulfat; Behentrimoniummethosulfat; Behenamidopropylaminoxid; Behenopropyldimethylamin; Behenamidopropyldimethylamin; Behenamidopropyldimethylaminbehenat; Behenamidopropylethyldimoniumethosulfat; Behenamidopropyl-PG-dimoniumchlorid; Behenamin und Behenamidopropylhydroxyethyldimoniumchlorid.
II.b. Zyklische Alkylammoniumverbindungen
Eine andere Gruppe von Verbindungen kationischer Konditionierungsmittel, die zur Steigerung der Anlagerung von Nanopartikeln an Haar nützlich sind, umfasst oberflächenaktive quaternäre Ammoniumverbindungen, in denen das Stickstoffatom, das die kationische Ladung trägt, Teil eines heterocyklischen Rings ist. Geeignete Verbindungen sind zum Beispiel wie folgt: Laurylpyridiniumchlorid oder -bromid; Tetradecylpyridiniumbromid und Cetylpyridiniumhalogenid, wobei das Halogenid Chlorid, Bromid oder Fluorid ist.
II.c. Erdölderivierte kationische Verbindungen
Typische Amingrundstoffe, die für die vorliegende Erfindung nützlich sind, sind von Rohmaterialien auf Erdölbasis abgeleitet, wie etwa Olefinen, Paraffinen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, und umfassen Verbindungen mit mindestens einer aliphatischen Kohlenstoffkette, die sechs oder mehr an den Stickstoff gebundene Kohlenstoffatome besitzt. Aminsalze, Diamine, Amidoamine, alkoxylierte Amine und ihre jeweiligen quaternären Salze eignen sich für die vorliegende Erfindung. Bevorzugte Verbindungen dieser Art umfassen talgfett- oder kokosalkylsubstituierte 1,3-Propylendiamine, die von Witco unter den Bezeichnungen "Adogen" und "Emcol" vertrieben werden, und ähnliche Diamine, die von Akzo unter der Bezeichung "Diomeen" vertrieben werden, und Polyethenoxyderivate, die von Akzo unter den Bezeichnungen "Ethomeen" und "Ethoduomeens" vertrieben werden.
II.d. Kationische Polymere
Kationische Polymere, die sich zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung eignen, sind aus der Gruppe aus Polyquaternium 32, Polyquaternium 3, cocodimoniumhydroxypropylhydrolysiertem Kollagen, cocodimoniumhydroxypropylhydrolysiertem Haarkeratin, cocodimoniumhydroxypropylhydrolysiertem Keratin, cocodimoniumhydroxypropylhydrolysiertem Weizeneinweiß, Cocodimoniumhydroxypropyloxyethylcellulose, Guarhydroxypropyltrimoniumchlorid, lauryldimoniumhydroxypropylhydrolysiertem Kollagen, lauryldimoniumhydroxypropylhydrolysiertem Weizeneiweiß, Lauryldimoniumhydroxypropyloxyethylcellulose, Polyquaternium 4, Polyquaternium 10, Polyquaternium 24, Steardimoniumhydroxyethylcellulose, steardimoniumhydroxypropylhydrolysiertem Kollagen, steardimoniumhydroxypropylhydrolysiertem Weizeneiweiß, Steardimoniumhydroxypropyloxyethylcellulose, steardimoniumhydroxyethylhydrolysiertem Kollagen, Polymethacrylamidopropyltrimoniumchlorid, Polyquaternium 2, Polyquaternium 6, Polyquaternium 7, Polyquaternium 11, Polyquaternium 16, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18, Polyquaternium 22, Polyquaternium 24, Polyquaternium 27, Polyquaternium 28, Polyquaternium 31, Polyquaternium 39, Polyquaternium 41, Polyquaternium 42, Quaternium 80 und quaternisierten hydrolysierten Weizenprotein/Dimethiconphosphocopolyol-Copolymer ausgewählt. Die bevorzugten kationischen Konditionierungsmittel sind Polyquaternium 24, erhältlich unter dem Namen Quatrisoft^® Polymer LM-200 von Amerchol Corporation.
Für den Zweck dieser Erfindung sind auch kationische Derivate von Polysacchariden wie etwa Dextran, Stärke oder Cellulose geeignet, beispielsweise Diethylaminoethylcellulose ("DEAE-Cellulose"). Weitere Beispiele geeigneter Stoffe sind die kationischen Guar-Derivate, wie etwa diejenigen, die unter dem Markennamen JAGUAR^® von Celanese-Hall vertrieben werden.
Eine weitere bevorzugte Gruppe von Verbindungen, die eine Klasse wasserunlöslicher Polymere mit Stickstoffatomen in ihren Molekülen umfasst, sind quaternäre Polymere der quaternären Ammonium-, Betain-, Pyridylpyridinium- oder Vinylpyridiniumart. Beispiele sind wie folgt: Poly(vinyl-benzylmethyllaurylammoniumchlorid); Poly(vinyl-benzylstearylbetain); Poly(vinyl-benzyllaurylpyridylpyridiniumchlorid); Poly(vinyl-benzylcetylammonylhexylether) und quaternisierte polyoxyethylenierte langkettige Amine mit der allgemeinen Formel RN(CH₃)[(C₂H₄O)_xH]₂(+)A(–), worin A(–) allgemein Chlorid oder Fluorid ist, x eine Zahl von 1 bis 20 ist, und R C_8-22-Alkyl ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die kationischen Konditionierungsmittel Cetyltrimethylammoniumchlorid, Behenamidopropylhydroxyethyldimoniumchlorid und Polyquaternium-24, Quaternium-82 und Polyquaternium-24, und Quatrisoftpolymer LM-200, erhältlich von Amerchol.
III. Matrixmaterialien
Die Matrixmaterialien zur Ausbildung der Partikel des Trägersystems der vorliegenden Erfindung umfassen beliebige im Wesentlichen wasserunlösliche Polymere und Copolymere, die mit den Wirkstoffen oder der Duftstoffzusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, kompatibel und mischbar und für das Haar unschädlich oder wohltuend sind, wenn sie dispergiert und darauf aufgeschmolzen sind. Vorzugsweise stellt das Matrixmaterial Barriereeigenschaften für die Wirkstoffe bereit, und die Duftstoffzusammensetzungen haben eine niedrige Toxizität und Reizwirkung, Stabilität und hohe Füllkapazität für die Wirkstoffe. Beispiele geeigneter hydrophober Polymere und Copolymere zur Verwendung als Matrixmaterial umfassen Polyethylen-Homopolymere A-C^® 1702, A-C^® 617, A-C^® 617A und A-C^® 15, die von AlliedSignal Inc. im Handel erhältlich sind; PERFORMALENE^TM PL, das von Baker Pertolite Co. erhältlich ist; Polyethylen-Homopolymer, das von New Phase Technologies im Handel erhältlich ist; Ethylen/Acrylsäure-Copolymere A-C^® 540, A-C^® 540A und A-C^® 580, die im Handel von AlliedSignal Inc. erhältlich sind; Polyamide mit einem Molekulargewicht im Bereich von ca. 6.000 bis zu ca. 12.000, z. B. MACROMELT^TM 6030, hergestellt von Henkel AG, Düsseldorf, Deutschland; VERSALON^TM 1135 Polyamid-Polymer, im Handel erhältlich von General Mills, Inc.; Polyethylen-Vinylacetat-Copolymer; siliconcopolymermodifizierte Wachse, zum Beispiel, Candellila/Silicon-Copolymer, Ozokerit/Silicon-Copolymer (SP 490 und SP 1026) und andere siliconcopolymermodifizierte natürliche und synthetische Wachse, die im Handel von Strahl & Pitsch Inc. erhältlich sind, Reaktionsprodukte von Siliconcopolymeren mit synthetischen und natürlichen Wachsen, zum Beispiel Siliconyl/Candellila und Siliconyl/Kunstparaffin LMS, im Handel erhältlich von Koster Keunen, Inc.
Synthetische und natürliche Wachse können für das Trägersystem der vorliegenden Erfindung auch als hydrophobe Stoffe verwendet werden. Beispiele sind natürliche, regenerierte oder synthetische Wachse, die umfassen: Tierwachse wie etwa Bienenwachs, Lanolin und Schellack-Wachs; Pflanzenwachse wie Carnauba-, Cutin-, Zuckerrohr-, Reis- und Myrtenwachs; Mineralwachse wie etwa Petroleumwachse einschließlich Paraffin und mikrokristallines Paraffin, und Gemische von diesen. Andere hydrophobe Verbindungen, die verwendet werden können, umfassen Fettsäureester wie etwa Ethylstearat, Isopropylmyristat und Isopropylpalmitat; Fettalkohole mit hohem Molekulargewicht, wie etwa Cetostearylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol und Oleylalkohol; feste, gehärtete Rizinus- und Pflanzenöle; harte Paraffine; harte Fette; und Gemische von diesen. Andere hydrophobe Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Triglyceride, vorzugsweise in nahrungsmitteltauglicher oder besserer Güte, die durch Synthese oder durch Isolierung aus natürlichen Quellen hergestellt werden können. Natürliche Quellen können tierisches Fett oder Pflanzenöl umfassen, wie etwa Sojaöl, ein Quelle langkettiger Triglyceride (LCT). Andere geeignete Triglyceride setzen sich vornehmlich aus Fettsäuren mittlerer Länge (C10-C18) zusammen, die als mittelkettige Triglyceride (MCT) bezeichnet werden. Die Fettsäureanteile solcher Triglyceride können ungesättigt, einfach oder mehrfach ungesättigt. Gemische von Triglyceriden mit verschiedenen Fettsäureanteilen sind für die vorliegende Erfindung auch nützlich. Der Kern kann eine einzelne hydrophobe Verbindung oder ein Gemisch hydrophober Verbindungen umfassen. Hydrophobe Stoffe sind dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt und im Handel erhältlich, wie in der Liste geeigneter Trägerstoffe in Martindale, The Extra Pharmacopoeia, The Pharmaceutical Press, 28. Ausgabe, S. 1063–1072 (1982) beschrieben ist.
Bevorzugt haben die Partikel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, einen Schmelzpunkt im Bereich von ca. 45 bis ca. 100°C, vorzugsweise von ca. 50 bis ca. 80°C. Der Schmelzpunkt der Partikel hängt für gewöhnlich von der verwendeten Trägermatrix ab. Es sollte klar sein, dass es der Schmelzpunkt der Partikel und nicht derjenige der Trägermatrix ist, der für die Verwendung des Trägersystems der vorliegenden Erfindung von Bedeutung ist.
IV. Co-Tenside
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Stabilität erzielt, indem ein amphiphiles und/oder nichtionisches Co-Tensid eingelagert wird. Co-Tenside können entweder natürliche Verbindungen wie Phospholipide oder Cholate oder nicht natürliche Verbindungen sein, wie etwa: Polysorbate, die Fettsäureester von polyethoxyliertem Sorbitol (Tween) sind; Polyethylenglycolester von Fettsäuren aus Quellen wie etwa Rizinusöl (Emulfor); polyethoxylierte Fettsäure, Sterinsäure (Simulsol M-53); Nonidet; polyethoxyliertem Isooctylphenol/Formaldehyd-Polymer (Tyloxapol); Poloxamere, Poly(oxyethylen)/Poly(oxypropylen)-Block-Copolymere (Pluronic), Polyoxyethylenfettalkoholether (Brij); Polyoxyethylennonylphenylether (Triton N); Polyoxyethylenisooctylphenylether (Triton X); und SDS. Gemische von Tensidmolekülen, einschließlich Gemischen von Tensiden unterschiedlicher chemischer Arten sind annehmbar. Die Tenside sollten sich zur pharmazeutischen Verabreichung eignen und mit dem abzugebenden Arzneimittel kompatibel sein.
Besonders geeignete Tenside umfassen Phospholipide, die höchst biokompatibel sind. Speziell bevorzugte Phospholipide sind Phosphatidylcholine (Lecithine) wie Soja- oder Eilecithin. Andere geeignete Phospholipide umfassen Phosphatidylglycerol, Phosphatidylinositol, Phosphatidylserin, Phosphatidsäure, Cardiolipin und Phosphatidylethanolamin. Die Phospholipide können aus natürlichen Quellen isoliert oder durch Synthese aufbereitet werden. Man geht davon aus, dass Phospholipidtenside für gewöhnlich einen einzelnen Monoschichtüberzug des hydrophoben Kerns bilden.
Das Co-Tensid kann weniger als ca. 5%, für gewöhnlich weniger als ca. 1%, vorzugsweise weniger als ca. 0,1% auf das Gewicht der Kernkomponente des Nanopartikels bezogen umfassen. In manchen Ausführungsformen kann ein Co-Tensid oder können mehrere Co-Tenside vorhanden sein.
V. Wirkstoffe
Bei den Wirkstoffen kann es sich um kosmetische, dermatologische und pharmazeutische Wirkstoffe handeln. Geeignete Wirkstoffe umfassen Ceramide, Vitamine, Antioxidantien, freie Radikalfänger, Feuchtigkeitsspender, Antiseborrhoeamittel, Anti-UV-Mittel, Keratolysemittel, entzündungshemmende Mittel, Auffrischungsmittel, Melanoregulatoren, Liporegulatoren, Antiseborrhoeamittel, Anti-Ageing-Mittel, Keratolysemittel, antibakterielle Mittel, Antischuppenmittel, Mittel zur Bekämpfung von Haarausfall, Haarfarbstoffe, Haarbleichmittel, Reduktionsmittel für Dauerwellen, Haarspülungen und -kuren, Wundheilungsmittel, Gefäßschutzmittel, antibakterielle Mittel, Antipilzmittel, Hautpflegemittel, Immunmodulatoren, Nährstoffe und ätherische Öle, Retinoide, Anaesthetika, Tenside, Emulgatoren, Stabilisatoren, Konservierungsstoffe, Antiseptika, Weichmacher, Schmiermittel, Benetzungsmittel, Analgetika, Enzyme, Pigmente, Farbstoffe, Hydroxylsäuren wie etwa Alphahydroxylsäuren und Betahydroxylsäuren, Weichmacher, Arzneistoffe, Antibiotika, Abstoßungsmittel, Anziehungsmittel wie etwa Pheromone, Duftstoffe, sensorische Markersubstanzen wie etwa kühlende Mittel aus Mentholderivaten, Hyaluronsäure und ihre Salze, Elastin, Hydrolysate, Primelöl, Jojobaöl, epidermalen Wachstumsfaktor, Sojabohnensaponine, Mucopolysaccharide und Gemische davon.
V.a. Ceramide
Bei Ceramiden, die erfindungsgemäß bevorzugt sind, handelt es sich um: N-Linoleoyldihydrosphingosin; N-Oleoyldihydrosphingosin; N-Palmitoyldihydrosphingosin; N-Stearoyldihydrosphingosin; N-Behenoyldihydrosphingosin.
V.b. Vitamine
Verschiedene Vitamine können als Wirkstoffe der vorliegenden Erfindung eingeschlossen werden. Zum Beispiel können Vitamin A und Derivate davon, Vitamin B₂, Biotin, Panthothensäure, Vitamin K, Vitamin D, Vitamin E, Vitamin C und Gemische von diesen verwendet werden.
V.c. Sonnenschutzmittel
Sonnenschutzmittel sind wünschenswerte Wirkstoffe der vorliegenden Erfindung. Das Sonnenschutzmittel ist vorzugsweise in der wässrigen Zusammensetzung eingelagert. Der Begriff "Sonnenschutzmittel" beschreibt, so wie er hier verwendet wird, ultraviolette Strahlen blockierende Verbindungen, die eine Absorption im Wellenlängenbereich von zwischen ca. 290 und ca. 400 nm aufweisen. Sonnenschutzmittel können je nach ihrer chemischen Struktur in fünf Gruppen eingeteilt werden: Paraaminobenzoate; Salicylate; Cinnamate; Benzophenone und verschiedene chemische Mittel einschließlich Menthylanthranilat und Digalloyltrioleat. Anorganische Sonnenschutzmittel können auch verwendet werden, einschließlich Titandioxid, Zinkoxid, Eisenoxid und Polymerpartikel wie Polyethylen, Polymethylmethacrylate und Polyamide. Bevorzugte Stoffe umfassen p-Aminobenzoesäure und ihre Derivate, Anthranilate; Salicylate; Cinnamate; Cumarinderivate; Azole; und Gerbsäure und ihre Derivate.
Eine breite Palette an herkömmlichen Sonnenschutzmitteln eignet sich zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung, wie sie zum Beispiel in der Abhandlung von Segarin et al., Kap. VIII, S. 189 ff., "Cosmetics Science and Technology" beschrieben sind, deren Offenbarung hier durch Verweis mit aufgenommen wird. Geeignete Sonnenschutzmittel umfassen zum Beispiel: p-Aminobenzoesäure, ihre Salze und Derivate, Anthranilate, Salicylate, Cinnamonsäurederivate, Dihydroxycinnamonsäurederivate, Trihydroxycinnamonsäurederivate, Kohlenwasserstoffe, Dibenzalaceton und Benzalacetophenon, Naphthosulfonate, Dihydroxy-Naphthoesäure und ihre Salze, o- und p-Hydroxy-Biphenyldisulfonate, Cumarinderivate, Diazolchininsalze, Chinolinderivate, Hydroxy- oder methoxysubstituierte Benzophenone, Harnsäure und "vilouric acid", Gerbsäure und ihre Derivate, Hydrochinon, Benzophenone, Mittel zum UVA- und UVB-Schutz, u. dgl.
V.d. Entzündungshemmende Mittel
Entzündungshemmende Mittel können in die Zusammensetzungen der Erfindung eingeschlossen werden, um die Vorteile des Lichtschutzes, insbesondere gegen UVA-Strahlung zu steigern. Steroidale entzündungshemmende Mittel können Hydrocortisone umfassen; nicht-steroidale entzündungshemmende Mittel können Oxicane, Salicylate, Essigsäurederivate, Fenamate, Propionsäurederivate, Pyrazole; substituierte Phenylverbindungen, 2-naphthylhaltige Verbindungen und den natürlichen Entzündungshemmer umfassen, der durch Aloe Vera dargestellt ist. Andere nicht steroidale entzündungshemmende Mittel umfassen entzündungshemmende Medikamente einschließlich Flurbiprofen, Ibuprofen, Indomethacin, Piroxicam, Naproxen, Antipyrin, Phenylbutazon und Aspirin. Geeignete entzündungshemmende Mittel sind im US-Patent Nr. 5,487,884 beschrieben, dessen gesamter Inhalt hier durch Verweis mitaufgenommen wird.
V.e. Antioxidantien
Antioxidantien, die für die vorliegende Erfindung nützlich sind, umfassen Ascorbinsäure. Andere geeignete Antioxidantien umfassen Vitamin E, Tocopherylacetat, Betaglucan, Coenzym Q10, repräsentative Formel CH₃C₆(O)₂(OCH₃)₂)CH₂CH:C(CH₃)CH₂I_nH, Butylhydroxytoluol (BHT), BHA, Superoxiddismutase, Propylgallat u. dgl. Es wird klar sein, dass auch andere herkömmliche Antioxidantien in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
V.f. Arzneimittel
Geeignete Arzneimittel, die im Abgabesystem der vorliegenden Erfindung verabreicht werden können, umfassen, sind aber keineswegs beschränkt auf antibakterielle Mittel wie Thimerosal, Chloramin, Borsäure, Phenol, Indoform, Chlorhexidin und andere orale Antiseptika, Betalactamantibiotika, zum Beispiel Cefoxitin, n-Formamidoylthienamycin und andere Thienamycinderivate, Tetracycline, Chloramphenicol, Neomycin, Gramicidin, Kanamycin, Amikacin, Sismicin und Tobramycin; entzündungshemmende Steroide wie Cortisone, Hydrocortisone, Betamethason, Dexamethason, Fluorcortolon, Prednisolon, Triamcinolon u. dgl. Bei dem biologisch aktiven Inhaltsstoff kann aus sich auch um ein Antibiotikum oder um mehrere Antibiotika handeln, wie Penicillin, Polymyxin B, Vancomycin, Kanamycin, Erythromycin, Niddamycin, Metronidazol, Spiramycin und Tetracyclin.
V.g. Sensorische Markersubstanzen
Die vorliegende Erfindung kann auch sensorische Markersubstanzen wie Duftstoffe und kühlende Mittel wie Mentholderivate umfassen. Vorzugsweise sind die sensorischen Markersubstanzen mit der Freisetzung der Wirkstoffe synchronisiert, um dem Verbraucher den Produktwirkungsgrad zu vermitteln, einen langanhaltenden Geruch und ein Signal bereitzustellen, dass eine neue Anwendung des Produkts nötig ist.
Die Duftinhaltsstoffe und -zusammensetzungen dieser Erfindung können herkömmliche, auf dem Gebiet bekannte Duftinhaltsstoffe und -zusammensetzungen sein. Die Auswahl irgendeiner Parfumkomponente oder einer Menge an Parfum beruht auf funktionsbezogenen und ästhetischen Überlegungen. Typische Beispiele für einzusetzende Duft- und Geschmackstoffverbindungen, die nachstehend zusammen mit ihren Geruchsmerkmalen und ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften erörtert werden, sind in "Perfume and Flavor Chemicals (Aroma Chemicals)" von Steffen Arctander, veröffentlicht vom Autor 1969, und in "Common Fragrance and Flavor Materials – Preparation, Properties and Uses" von Kurt Bauer und Dorothea Garbe beschrieben, veröffentlicht von VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1985, die hier als Verweis mit aufgenommen werden.
V.h. Konservierungsstoffe
Konservierungsstoffe können in die vorliegende Erfindung eingelagert werden, um einen Schutz gegen das Wachstum potentiell schädlicher Mikroorganismen zu bieten. Obwohl es die wässrige Phase ist, in der Mikroorganismen tendenziell wachsen, können Mikroorganismen auch in der nicht wässrigen oder öligen Phase vorkommen. Als solches werden in den vorliegenden Zusammensetzungen vorzugsweise Konservierungsstoffe verwendet, die sowohl in Wasser als auch Öl löslich sind. Geeignete traditionelle Konservierungsstoffe für Zusammensetzungen dieser Erfindung sind Alkylester von Parahydroxybenzoesäure. Andere Konservierungsstoffe, die verwendet werden können, umfassen Hydantoinderivate, Propionatsalze und verschiedenartige quaternäre Ammoniumverbindungen.
Besonders bevorzugte Konservierungsstoffe sind Methylparaben, Imidazolidinylharnstoff, Natriumdehydroacetat, Propylparaben, Trinatriumethylendiamintetraaceat (EDTA) und Benzylalkohol. Der Konservierungsstoff kann so ausgewählt werden, dass mögliche Unverträglichkeiten zwischen dem Konservierungsstoff und anderen Inhaltsstoffen vermieden werden. Konservierungsstoffe werden vorzugsweise in Mengen eingesetzt, die von ca. 0,01 bis ca. 2 Gew.-% der Zusammensetzung reichen. Es können auch andere auf dem Gebiet bekannte Konservierungsstoffe in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
V.i. Feuchthaltemittel
Feuchthaltemittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Glycerol, Natriumpyrrolidoncarboxylat, NMFs (normale Feuchthaltefaktoren) und Hyaluronsäure.
VI. Verarbeitungsverfahren
Die Vorgehensweisen zur Partikelherstellung sind allgemein in Nixon (Hrsg.), Microencapsulation, S. 13–38 (Marcel Dekker, Inc. 1976); Muller, Colloidal Carriers for Controlled Drug Delivery and Targeting, S. 175–202 (CRC Press 1991); Shaw (Hrsg.), Lipoproteins as Carriers of Pharmacological Agents, S. 97–139 (Marcel Dekker, Inc. 1991); und Benita (Hrsg.), Microencapsulation – Methods and Industrial Applications, S. 183–258 (Marcel Dekker, Inc. 1996) beschrieben.
Der Prozess zur Herstellung der Nanopartikel umfasst die folgenden Schritte:

(i) Erwärmen der hydrophoben Polymere und Copolymere auf eine Temperatur über dem Materialschmelzpunkt;
(ii) Auflösen oder Dispergieren der Wirkstoffe und/oder sensorischen Markersubstanzen in der Schmelze;
(iii) Auflösen oder Dispergieren der kationischen Konditionierungsmittel und/oder der kationischen Ladungsverstärker in der Schmelze;
(iv) optionales Auflösen oder Dispergieren der kationischen Konditionierungsmittel, der kationischen Ladungsverstärker und eines Co-Tensids in der wässrigen Phase und deren Erwärmen auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt der Schmelze;
(v) Mischen der warmen Schmelze mit der wässrigen Lösung, um eine Suspension zu bilden;
(vi) Homogenisieren der Suspension mit hoher Scherkraft bei einer Temperatur über der Schmelztemperatur, bis eine homogene Feinsuspension erhalten wird; und
(vii) Abkühlen der Suspension auf Umgebungstemperatur, um eine Feindispersion zu schaffen.

Die Schmelzphase wird durch Bewegung zur wässrigen Phase dispergiert, wie etwa mit einem Ultraschallverarbeitungsgerät, einem Hochdruck-Homogenisator, einer Kolloidmühle oder einem scherkraftstarken Mischer, bis kleine, in etwa gleichmäßig große Partikel entstanden sind. Die Dispersion wird dann auf mindestens Raumtemperatur abgekühlt, um die endgültige Suspension von Partikeln in hydrophober Phase in der kontinuierlichen wässrigen Phase zu bilden.
Die in etwa gleichmäßigen Partikel, die in der wässrigen Phase entstanden sind, sollten weniger als ca. 2 Mikron betragen, vorzugsweise anzahlgemittelte Durchmesser von weniger als ca. 1 Mikron, bevorzugter anzahlgemittelte Durchmesser von weniger als ca. 0,5 Mikron und am bevorzugtesten anzahlgemittelte Durchmesser von weniger als ca. 0,1 und ca. 0,5 Mikron haben, wobei ca. 0,1 bis ca. 1 Mikron besonders bevorzugt sind.
Das hier beschriebene Herstellungsverfahren für Nanopartikel ist einfach und zeichnet sich durch hohe Beschickung, Reproduzierbarkeit, Vielseitigkeit und Stabilität aus. Das Verfahren ist darüber hinaus in den nicht einschränkenden Beispielen dargestellt.
Die Wirkstoffe und sensorischen Markersubstanzen, die in den Nanopartikeln gelöst sind, können durch molekulare Diffusion mit einer Rate nach dem zweiten Diffusionsgesetz von Fick freigesetzt werden, das in "Diffusion in Polymers" von Crank J. und Park G. S., Academic Press, New York, 1969; "Barriers Polymers and Structures", herausgegeben von Korns W. J.; ACS Series, Washington, DC, 1990, "Polymer Permeability", herausgegeben von J. Comyn, Elsevier Applied Science Publishers, 1985, S. 217–267 beschrieben ist, die hier als Verweis mit aufgenommen werden.
worin:

D: = Diffusionskoeffizient
C: = Konzentration des diffundierenden Moleküls
X: = Diffusionsrichtung
T: = Zeit ist.

Higuchi hat Gleichungen für kugelförmige monolithische Teilchen mit homogenen Grundgerüsten entwickelt (Higuchi T., J. Pharm. Sci., 52, 1145, 1963). Die theoretische frühe und späte Zeitapproximation der Freisetzungsrate des aktiven Inhaltsstoffs, der in der hydrophoben Matrix der Nanopartikel gelöst ist, lässt sich ausgehend von den folgenden Gleichungen berechnen:

Frühe Zeitapproximation (mt/m∞) < 0,4
Späte Zeitapproximation (mt/m∞) > 0,6
worin:

r

– der Radius des Zylinders ist,

m_∞

– die Menge des Wirkstoffs ist, die vom gesteuerten Abgabesystem nach einer unendlichen Zeit freigesetzt wird,

m_t

– die Menge des Wirkstoffs ist, die vom gesteuerten Abgabesystem nach einer Zeit t freigesetzt wird,

D

– der Diffusionskoeffizient der chemischen Duftstoff- oder Aromasubstanz im Polymer ist.

Brophy und Deasy (Brophy M. und Deasy P. B., Int. J. Pharm., 37, 41, 1987) entwickelten eine Gleichung auf Grundlage der pseudostetigen Zustandsapproximation von Higuchi. Die abgeleitete Gleichung beschreibt die Freisetzung eines dispergierten gelösten Stoffs aus einer starren Kugelmatrix, wobei kein Quellen bzw. keine Erosion der Matrix stattfindet.
worin:

Co: die Wirkstoffkonzentration in den Mikropartikeln ist,
Cs: die Wirkstofflöslichkeit (die Sättigungskonzentration) ist,
r: der Radius des Kügelchens ist.

VII. Partikeladhäsion an Haar
Die Substantivität der Nanopartikel der vorliegenden Erfindung wurde bestimmt, indem Haarmuster, die mit die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung enthaltenden Haarpflegeprodukten behandelt worden waren, unter einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) untersucht wurden. Die Substantivität der Nanopartikel von Beispiel 1 am Haar aus einer Shampoo-Anwendung ist in 1 gezeigt. 1 stellt eine 7500-fach vergrößerte Rasterelektronenmikroskopieaufnahme von Haar dar, das mit einem Shampoo behandelt wurde, das die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung enthielt. Die Substantivität der Nanopartikel von 1 am Haar aus einer Haarspülungsanwendung ist in 2 und 3 gezeigt. 2 stellt eine 7500-fach vergrößerte Rasterelektronenmikroskopieaufnahme von Haar dar, das mit einer Spülung behandelt wurde, das die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung enthielt. 3 stellt eine 10000-fach vergrößerte Rasterelektronenmikroskopieaufnahme von Haar dar, das mit einer Spülung behandelt wurde, das die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung enthielt.
Die Erfindung kann durch die folgenden Beispiele für die Erfindung noch weiter dargestellt werden, obwohl es klar sein sollte, dass diese Beispiele lediglich zu Darstellungszwecken mit aufgenommen wurden und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollten, es sei denn, es ist speziell angegeben. Alle hier in der technischen Beschreibung, den Beispielen und den Ansprüchen angegebenen Prozentanteile, Verhältnisse und Teile sind, wenn nicht anders angegeben, auf Gewicht bezogen und Annäherungen.
PROBENZUBEREITUNG
BEISPIEL 1
Der Duftstoff, der in den folgenden Beispielen verwendet wird, ist eine Duftzusammensetzung, die am Haar nicht substantiv ist, wenn sie als reines Öl verwendet wird. Die verwendete Duftstoffzusammensetzung ist wie folgt:

Parfumzusammensetzung Bestandteile (Gew.-%)

Geraniol 30,0

Dihydro-Myrcenol 20,0

Phenylethylalkohol 5,0

Linaool 25,0

Tetrahydro-Linalylacetat 20,0
Die Nanopartikel hatten die folgende Zusammensetzung: Incroquat Behenyl HE, Behenamidopropylhydroxyethyldimoniumchlorid (ein fettiges quaternäres Ammoniumsalz, im Handel von Croda erhältlich) wurde als kationisches Konditionierungsmittel verwendet, LUPASOL^TM PR815, ein Polyethylenimin mit einem mittleren Molekulargewicht von 1800 (im Handel von BASF Corporation erhältlich) wurde als kationischer Ladungsverstärker verwendet, und Tween 20 wurde als Tensid verwendet. Beim hydrophoben Polymer handelte es sich um Candelilla/Silicon-Copolymer (im Handel von Strahl & Pitch Inc. erhältlich). Die Suspension wurde unter Verwendung eines Hochdruck-Homogenisators APV, Rannie 2000 homogenisiert. Die sich ergebende Formulierung lautet:
48,9% Wasser
15% Candellila/Silicon-Copolymer
20% Vitamin E
10% Menthol
1% Incroquat Behenyl HE
0,1% LUPASOL^TM PR815
5% Tween 20
300 g Candellila/Silicon-Copolymer wurden bei 120°C in einen Ofen gestellt und schmelzen gelassen. 978 g deionisierten Wassers wurde in einen eine Gallone fassenden Behälter des Homogenisators gegeben, der mit einem Universal-Silicongummi-Heizgerät (Cole-Palmer Instrument Company) ausgestattet war. 100 g Tween 20 wurden dem Wasser zugesetzt, und die wässrige Lösung wurde bei gleichzeitigem Mischen mit einem Propellermischer auf 90°C erwärmt. Die Candellila/Silicon-Copolymerschmelze wurde aus dem Ofen entnommen, und es wurden 20 g Incroquat Behenyl HE, 2 g LUPASOL^TM PR815, 200 g Menthol und 400 g Vitamin E mit einem Glasstab mit der Hand in die Candellila/Silicon-Copolymerschmelze eingemischt. Die Schmelzmischung wurde dann in das Gefäß geschüttet, das die wässrige Lösung enthielt, und die Emulsion wurde bei 20.000 psi homogenisiert. Die Dispersion wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, indem man sie durch einen Rohr-in-Rohr-Wärmeaustauscher fließen ließ (Modell 00413, Exergy Inc. Hanson Massachusetts).
Form und Größe der Nanopartikel wurde überprüft, indem die Proben unter einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) untersucht wurden. SEM-Studien zeigten, dass die Nanopartikel von Beispiel 1 von der Beschaffenheit her kugelförmig mit einer mittleren Partikelgröße von ungefähr 0,1 bis 0,5 Mikron waren.
Die erhaltenen Nanopartikel wurden in einen Shampoogrundstoff eingelagert (Beispiel 3). Haarmuster wurden mit dem Shampoo gewaschen, das die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung enthielt. Man ließ die Haarmuster 24 Stunden lang trocknen, und dann wurde die Fähigkeit der Nanopartikel, sich am Haar anzulagern, durch SEM bestimmt. Die Ergebnisse, die in 1 gezeigt sind, beweisen klar, dass sich die Nanopartikel am Haar absetzen und anlagern und während des Spülvorgangs nicht ausgewaschen werden.
BEISPIEL 2
Die Nanopartikel hatten die folgende Zusammensetzung: Incroquat Behenyl HE, Behenamidopropylhydroxyethyldimoniumchlorid (ein fettiges quaternäres Ammoniumsalz, im Handel von Croda erhältlich) wurde als kationisches Konditionierungsmittel verwendet, LUPASOL^TM PR815, ein Polyethylenimin mit einem mittleren Molekulargewicht von 1800 (im Handel von BASF Corporation erhältlich) wurde als kationischer Ladungsverstärker verwendet. Beim hydrophoben Polymer handelte es sich um ein Polyethylen-Homopolymer (im Handel von Allied Signal Inc. erhältlich). Die Suspension wurde unter Verwendung eines Hochdruck-Homogenisators APV, Rannie 2000 homogenisiert. Die sich ergebende Formulierung lautet:
68,9% Wasser
15% Polyethylen
15% Duftstoff
1% Incroquat Behenyl HE
0,1% LUPASOL^TM PR815
300 g Polyethylenpolymer wurden bei 150°C in einen Ofen gestellt und schmelzen gelassen. 1378 g deionisierten Wassers wurde in einen eine Gallone fassenden Behälter des Homogenisators gegeben, der mit einem Universal-Silicongummi-Heizgerät (Cole-Palmer Instrument Company) ausgestattet war. 20 g Incroquat Behenyl HE und 2 g LUPASOL^TM PR815 wurden dem Wasser zugesetzt, und die wässrige Lösung wurde unter gleichzeitigem Mischen mit einem Propellermischer auf 95°C erwärmt. Das Polyethylenpolymer wurde aus dem Ofen entnommen und 300 g Duftstoff wurden mit einem Glasstab mit der Hand in das Polyethylenpolymer eingemischt. Die Schmelzmischung wurde dann in das Gefäß geschüttet, das die wässrige Lösung enthielt, und die Emulsion wurde bei 20.000 psi homogenisiert. Die Dispersion wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, indem man sie durch einen Rohr-in-Rohr-Wärmeaustauscher fließen ließ (Modell 00413, Exergy Inc. Hanson Massachusetts).
Form und Größe der Nanopartikel wurde überprüft, indem die Proben unter einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) untersucht wurden. SEM-Studien zeigten, dass die Nanopartikel von Beispiel 2 von der Beschaffenheit her kugelförmig mit einer mittleren Partikelgröße von ungefähr 0,1 bis 0,5 Mikron waren.
Die erhaltenen Nanopartikel wurden in einen Haarspülungs-/Haarkurgrundstoff eingelagert (Beispiel 3). Haarmuster wurden mit der Spülung gewaschen, die die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung enthielt. Man ließ die Haarmuster 24 Stunden lang trocknen, und dann wurde die Fähigkeit der Nanopartikel, sich am Haar anzulagern, durch SEM bestimmt. Die Ergebnisse, die in 2 und 3 gezeigt sind, beweisen klar, dass sich die Nanopartikel am Haar absetzen und anlagern und während des Spülvorgangs nicht ausgewaschen werden.
BEISPIEL 3
Verwendung von Shampoo
Die Fähigkeit der Nanopartikel von Beispiel 1, die Freisetzung von Wirkstoffen und sensorischen Markersubstanzen (Menthol) zu verlängern, wurde dadurch bestimmt, dass die Mentholgeruchsintensität ausgewertet wurde, die am Haar verblieb, das mit einer die Nanopartikel von Beispiel 1 enthaltenden Shampoozusammensetzung gewaschen worden war.
10 g der Suspension von Beispiel 1 wurden mit 90 g Shampoogrundstoff vermengt (30% konzentrierter Shampoogrundstoff Nr. 4, Erzeugnis von JEEN International Corporation, Little Fall, New Jersey, und 70% Wasser), um eine Shampoo-Probe herzustellen, die 1,0% Menthol und 2% Vitamin E enthielt. Eine Kontrollprobe wurde hergestellt, indem 1,0 g Menthol und 2 g Vitamin E mit dem vorstehenden Shampoogrundstoff vermengt wurden.
Vier Haarmuster wurden mit der Shampooprobe gewaschen, die die Nanopartikel von Beispiel 1 enthielt, und vier Haarmuster wurden mit der Kontrollprobe gewaschen, die das reine Menthol enthielt.
Zwei der Haarmuster in jedem Versuchssatz (zwei, die mit dem die Nanopartikel enthaltenden Shampoo gewaschen worden waren, und zwei, die mit der Kontrollprobe gewaschen worden waren) wurden unter Verwendung eines Föhns getrocknet. Die Intensität des auf den nassen Mustern verbliebenen Menthols und der Geruch, der 1 Minute nach dem Trocknen des Haars mit einem Föhn abgegeben wurde, wurde anhand einer Skala von 1 bis 10 bewertet, wobei 1 für eine geringe Geruchsintensität steht und eine Geruchsintensität 10 für einen sehr intensiven, angenehmen Geruch steht. Geruchswahrnehmung ist von Natur aus eine sehr subjektive Bestimmung und muss deshalb von einer repräsentativen Personengruppe ausgebildeter Duftbewerter bestimmt werden. Dem Verfahren nach wurden die getesteten Haarmuster einer Gruppe von sechs Duftbewertern vorgelegt, die unabhängig voneinander die Geruchsintensität bewerteten, die 1 Minute nach dem Trockenföhnen des Haars an den nassen Haarmustern und in der unmittelbaren Umgebung verblieben war. Die Geruchsauswertungsergebnisse waren wie folgt:

Nasses Haar Eine Minute nach Trockenföhnen

Reines Menthol (Kontrolle) 3 4

Menthol in Nanopartikeln 5 8
Diese Ergebnisse zeigen, dass die mit den Kontrollproben gewaschenen Haarmuster, die reines Menthol enthielten, eine sehr geringe Geruchsintensität hatten. Die Haarmuster, die mit dem Shampoo gewaschen worden waren, welches das Menthol in den Nanopartikeln enthielt, hatten eine höhere Geruchsintensität. Somit haften sich die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung am Haar an und können dazu verwendet werden, ein höheres Maß an Duftstoff am Haar anzulagern. Nur die Haarmuster, die mit dem die Nanopartikel enthaltenden Shampoo gewaschen worden waren, boten einen durchschlagenden "Ausstoß" von Menthol beim Trockenföhnen des Haars. Somit haben die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit, eine durch Wärme ausgelöste Freisetzung der Wirkstoffe bereitzustellen, und ergeben einen durchschlagenden "Ausstoß" von Duft beim Trockenföhnen des Haars oder bei einer anderen Wärmebehandlung.
Die anderen vier Haarmuster (die mit dem die Nanopartikel enthaltenden Shampoo und der Kontrollprobe gewaschen worden waren) wurden luftgetrocknet, und die Geruchsintensität des an den getrockneten Mustern verbliebenen Menthols wurde nach einer Stunde und nach 8 Stunden anhand derselben Skala wie zuvor ausgewertet. Dem Verfahren nach wurden die getesteten Haarmuster einer Gruppe von sechs Duftbewertern vorgelegt, die unabhängig voneinander die Geruchsintensität bewerteten, die an den Haarmustern verblieben war. Die Geruchsauswertungsergebnisse nach einer Stunde und nach 8 Stunden an den trockenen Haarmustern waren wie folgt:

Reines Menthol (Kontrolle) Menthol in Nanopartikeln

1 Stunde 2 4

8 Stunden 1 4
Diese Ergebnisse zeigen, dass die mit den Kontrollproben gewaschenen Haarmuster, die reines Menthol enthielten, eine sehr geringe Geruchsintensität hatten. Die Haarmuster, die mit dem Shampoo gewaschen worden waren, welches das Menthol in den Nanopartikeln enthielt, hatten eine höhere Geruchsintensität. Somit haften sich die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung am Haar an und können dazu verwendet werden, ein höheres Maß an Duftstoff am Haar anzulagern. Die Geruchsintensität der Haarmuster, die mit dem den Duftstoff in den Nanopartikeln enthaltenden Shampoo gewaschen worden waren, war nach 8 Stunden deutlich höher als diejenige der Muster, die mit diesen, das reine Menthol enthaltenden Produkten gewaschen worden waren. Auch blieb die Geruchsintensität der Haarmuster, die mit dem das Menthol in den Nanopartikeln enthaltenden Shampoo gewaschen worden waren, dieselbe wie nach einer Stunde. Somit haben die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit, die Freisetzung aktiver Inhaltsstoffe aufrechtzuerhalten und auch bei flüchtigen Inhaltsstoffen wie Menthol für eine verlängerte Freisetzung zu sorgen. Die Freisetzungsrate des Menthols oder anderer sensorischer Markersubstanzen kann mit derjenigen des Wirkstoffs, d. h. Vitamin E in diesem Beispiel, synchronisiert sein, um dem Verbraucher den Produktwirkungsgrad zu vermitteln.
BEISPIEL 4
Verwendung von Haarspülung/Haarkur
Die Fähigkeit der Nanopartikel von Beispiel 2, die Freisetzung von Wirkstoffen und sensorischen Markersubstanzen (d. h. eines Duftstoffs) zu verlängern, wurde dadurch bestimmt, dass die Geruchsintensität ausgewertet wurde, die am Haar verblieb, das mit einer die Nanopartikel von Beispiel 2 enthaltenden Haarspülungs-/Haarkurzusammensetzung gewaschen worden war.
10 g der Suspension von Beispiel 2 wurden mit 90 g Spülungsgrundstoff vermengt (40% Jeequat ASP, Erzeugnis von JEEN International Corporation, Little Fall, New Jersey, und 60% Wasser), um eine Haarspülungsprobe herzustellen, die 1,5% Duftstoff enthielt. Eine Kontrollprobe wurde hergestellt, indem 1,5 g des reinen Duftstoffs mit dem vorstehenden Spülungsgrundstoff vermengt wurden.
Zwei Haarmuster wurden mit der Spülungsprobe gewaschen, die die Nanopartikel von Beispiel 2 enthielt, und zwei Haarmuster wurden mit der Kontrollprobe gewaschen, die den reinen Duftstoff enthielt. Die Haarmuster wurden luftgetrocknet, und die Geruchsintensität des an den getrockneten Mustern verbliebenen Duftstoffs wurde nach einer Stunde und nach 24 Stunden ausgewertet. Geruchswahrnehmung ist von Natur aus eine sehr subjektive Bestimmung. Dem Verfahren nach wurden die zu testenden Haarmuster einer Gruppe von sechs Duftbewertern vorgelegt, die unabhängig voneinander die Geruchsintensität anhand einer Skala von 1 (neutrale, geringe Geruchsintensität) bis 10 (hohe, angenehme Geruchsintensität) bewerteten, die an den Haarmustern verblieben war. Die Geruchsauswertungsergebnisse nach einer Stunde und nach 24 Stunden an den trockenen Haarmustern waren wie folgt:

Reiner Duftstoff (Kontrolle) Duftstoff in Nanopartikeln

1 Stunde 5 7

24 Stunden 3 8
Diese Ergebnisse zeigen, dass die mit den Kontrollproben gewaschenen Haarmuster, die den reinen Duftstoff enthielten, eine sehr geringe Geruchsintensität hatten. Die Haarmuster, die mit der Spülung gewaschen worden waren, die den Duftstoff in den Nanopartikeln enthielt, hatten eine höhere Geruchsintensität. Somit haften sich die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung am Haar an und können dazu verwendet werden, ein höheres Maß an Duftstoff am Haar anzulagern. Die Geruchsintensität der Haarmuster, die mit der den Duftstoff in den Nanopartikeln enthaltenden Spülung gewaschen worden waren, war nach 24 Stunden deutlich höher als diejenige der Muster, die mit diesen, den reinen Duftstoff enthaltenden Produkten gewaschen worden waren. Auch war die Geruchsintensität der Haarmuster, die mit der den Duftstoff in den Nanopartikeln enthaltenden Spülung gewaschen worden waren, fast genauso hoch wie ihre Geruchsintensität nach einer Stunde. Somit haben die Nanopartikel der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit, die Freisetzung aktiver Inhaltsstoffe aufrechtzuerhalten und auch bei flüchtigen Inhaltsstoffen wie Duftstoffen für eine verlängerte Freisetzung zu sorgen. Die Freisetzungsrate des Duftstoffs oder anderer sensorischer Markersubstanzen kann mit derjenigen von Ascorbinsäure oder anderen aktiven Inhaltsstoffen synchronisiert sein, um dem Verbraucher den Produktwirkungsgrad zu vermitteln.
Es sollte klar sein, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nur für ein paar wenige der vielen möglichen speziellen Ausführungsformen veranschaulichend sind, die Anwendungen der Prinzipien der Erfindung darstellen können. Zahlreiche und abgeänderte Anordnungen können durch Fachleute auf dem Gebiet in Übereinstimmung mit diesen Prinzipien ohne Weiteres abgeleitet werden, ohne vom Aussagegehalt und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Gesteuertes Abgabesystem zum lokalen Auftragen auf das Haar, Folgendes umfassend: einen Feststoffpartikel, der einen Wirkstoff, einen kationischen Ladungsverstärker und ein kationisches Konditionierungsmittel enthält.
System nach Anspruch 1, wobei der Feststoffpartikel darüber hinaus ein hydrophobes Polymer, hydrophobes Copolymer oder ein Gemisch davon enthält.
System nach Anspruch 2, wobei der Partikel einen Schmelzpunkt von zwischen ca. 40°C bis ca. 100°C hat.
System nach Anspruch 2, wobei das hydrophobe Polymer oder hydrophobe Copolymer aus einer Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: Polyethylen-Homopolymeren; Ethylen-/Acrylsäure-Copolymer; Polyamidpolymer mit einem Molekulargewicht im Bereich von ca. 6.000 bis zu ca. 12.000; Polyethylen-/Vinylacetat-Copolymer; Silicon-/Synthetikwachs-Copolymer; Silicon-/Naturwachs-Copolymer; Candellila-/Silicon-Copolymer; Ozokerit-/Silicon-Copolymer; Siliconyl-/Candellila-Copolymer; und Siliconyl-/Kunstparaffin-Copolymer.
System nach Anspruch 4, wobei das hydrophobe Polymer Polyethylen enthält.
System nach Anspruch 4, wobei das hydrophobe Copolymer Candelilla-/Silicon-Copolymer enthält.
System nach Anspruch 4, wobei das hydrophobe Copolymer Ozokerit-/Silicon-Copolymer enthält.
Freisetzungssystem nach Anspruch 1, wobei der Partikel einen mittleren Partikeldurchmesser von ca. 0,01 Mikron bis ca. 10 Mikron hat.
System nach Anspruch 8, wobei der mittlere Partikeldurchmesser von ca. 0,1 bis ca. 1 Mikron beträgt.
System nach Anspruch 1, wobei der kationische Ladungsverstärker aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer quartären Ammoniumverbindung, Polyvinylamin, Polyalkylenimin und einer polyquartären Ammoniumverbindung besteht.
System nach Anspruch 10, wobei der kationische Ladungsverstärker Polyethylenimin mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.800 enthält.
System nach Anspruch 1, wobei die kationischen Konditionierungsmittel aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus geradkettigen Alkylammoniumverbindungen, zyklischen Alkylammoniumverbindungen, erdölderivierten kationischen Verbindungen und kationischen Polymeren besteht.
System nach Anspruch 1, wobei das kationische Konditionierungsmittel Cetyltrimethylammoniumchlorid enthält.
System nach Anspruch 1, wobei das kationische Konditionierungsmittel Behenamidopropylhydroxyethyldimoniumchlorid enthält.
System nach Anspruch 1, wobei das kationische Konditionierungsmittel Polyquaternium-24 enthält.
System nach Anspruch 1, wobei das kationische Konditionierungsmittel Quaternium-82 enthält.
System nach Anspruch 1, wobei der Wirkstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: Ceraimiden, Vitaminen, freien Radikalfängern, Feuchtigkeitsspendern, Antiseborrhoeamitteln, Anti-UV-Mitteln, Keratolysemitteln, entzündungshemmenden Mitteln, Auffrischungsmitteln, Melanoregulatoren, Liporegulatoren, Antiseborrhoeamitteln, Anti-Ageing-Mitteln, Keratolysemitteln, antibakteriellen Mitteln, Antischuppenmitteln, Mitteln zur Bekämpfung von Haarausfall, Haarfarbstoffen, Haarbleichmitteln, Reduktionsmitteln für Dauerwellen, Haarpflegemitteln, Nährstoffen, Wundheilungsmitteln, Gefäßschutzmitteln, antibakteriellen Mitteln, Antipilzmitteln, Hautpflegemitteln, Immunmodulatoren, Nährstoffen, Ölen, Retinoiden, Anaesthetika, Tensiden, Emulgatoren, Stabilisatoren, Konservierungsstoffen, Antiseptika, Weichmachern, Schmiermitteln, Benetzungsmitteln, Anaesthetika, Analgetika, Enzymen, Pigmenten, Farbstoffen, Hydroxylsäuren, Weichmachern, Arzneistoffen, Antibiotika, Abstoßungsmitteln, Anziehungsmitteln, Duftstoffen, sensorischen Markersubstanzen, Hyaluronsäure, Hyaluronsäuresalzen, Elastinen, Hydrolysaten, Primelöl, Jojobaöl, epidermalem Wachstumsfaktor, Sojabohnensaponinen, Mucopolysacchariden und Gemischen davon.
System nach Anspruch 1, wobei der Wirkstoff einen Duftstoff enthält.
System nach Anspruch 1, darüber hinaus ein Co-Tensid enthaltend, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: Phospholipiden, Polysorbaten, Polyethylenglycolestern von Fettsäuren, polyethoxylierter Fettsäure, Stearinsäure, polyethoxyliertem Isooctylphenol-/Formaldehyd-Polymer, Poloxameren, Poly(oxyethylen)poly(oxypropylen)-Blockcopolymeren, Polyoxyethylen-Fettalkoholethern, Polyoxyethylennonylphenylethern und Polyoxyethylenisooctylphenylethern.
System nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe Polymer, das hydrophobe Copolymer oder ein Gemisch davon in einer Menge von ca. 1 bis ca. 95 Gew.-% vorhanden ist, der kationische Ladungsverstärker in einer Menge von ca. 0,1 bis ca. 10 Gew.-% vorhanden ist, die kationischen Konditionierungsmittel in einer Menge von ca. 0,01 bis ca. 20 Gew.-% vorhanden sind, und der Wirkstoff in einer Menge von ca. 1 bis ca. 70 Gew.-% vorhanden ist.
System nach Anspruch 1, darüber hinaus ca. 1 bis ca. 70 Gew.-% einer sensorischen Markersubstanz enthaltend.
System nach Anspruch 1, wobei die Partikel den kationischen Ladungsverstärker und das kationische Konditionierungsmittel über einen längeren Zeitraum freisetzen.
System nach Anspruch 1, wobei der längere Zeitraum bis zu ca. 24 Stunden beträgt.
System nach Anspruch 1, wobei der Partikel eine wirksame Menge des kationischen Ladungsverstärkers und kationischen Konditionierungsmittels freisetzt, um ein Bersten des Partikels bei Wärmebehandlung vorzusehen.
System nach Anspruch 1, wobei der hydrophobe Stoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Naturwachsen, Synthetikwachsen, Fettsäureestern, Fettalkoholen, gehärteten Pflanzenölen, biologisch abbaubaren natürlichen und synthetischen Polymeren besteht.
Verfahren zur Herstellung eines gesteuerten Freisetzungssystem zum lokalen Auftragen auf das Haar, das die folgenden Schritte umfasst: Erwärmen einer Grundmaterials aus einem hydrophoben Polymer auf eine Temperatur über dem Materialschmelzpunkt; Auflösen oder Dispergieren eines Wirkstoffs in der Schmelze; Auflösen oder Dispergieren eines kationischen Konditionierungsmittels und eines kationischen Ladungsverstärkers in der Schmelze; Erwärmen der Schmelze auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt der Schmelze; Mischen der warmen Schmelze mit der wässrigen Lösung, um eine Suspension zu bilden; Homogenisieren der Suspension mit hoher Scherkraft bei einer Temperatur über der Schmelztemperatur, bis eine homogene Feinsuspension erhalten wird; und Abkühlen der Suspension auf Umgebungstemperatur, um eine Feindispersion zu schaffen.
Verfahren nach Anspruch 26, darüber hinaus vor dem Schritt von Schritt IV den Schritt umfassend: Auflösen oder Dispergieren eines Co-Tensids in der Schmelze.
Haarpflegeprodukt, welches das System von Anspruch 1 umfasst.
Haarpflegeprodukt nach Anspruch 28, wobei es aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: Shampoo, Spülungen und Haar-Stylingprodukten.
Haarpflegeprodukt nach Anspruch 29, wobei die Freisetzung des Wirkstoffs durch Wärmebehandlung des Haars aktiviert wird.
Haarpflegeprodukt nach Anspruch 29, darüber hinaus eine sensorische Markersubstanz umfassend.
Haarpflegeprodukt nach Anspruch 31, wobei die Freisetzung des Wirkstoffs durch Wärmebehandlung des Haars aktiviert wird.
Gesteuertes Abgabesystem zum lokalen Auftragen auf die Haut, Folgendes umfassend: einen Feststoffpartikel, der einen Wirkstoff, einen kationischen Ladungsverstärker und ein kationisches Konditionierungsmittel enthält.
Gesteuertes Abgabesystem für Gewebe, Folgendes umfassend: einen Feststoffpartikel, der einen Wirkstoff, einen kationischen Ladungsverstärker und ein kationisches Konditionierungsmittel enthält.