ES2286122T3 - Emulsiones multiples con bajo contenido de emulsionante. - Google Patents
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Abstract
Una emulsión estable de agua-en-aceite-en-agua que comprende una emulsión primaria en una fase externa, y comprende un fase acuosa principal y una fase de aceite principal, esta emulsión múltiple contiene un agente emulsionante que tiene un HLB de 16 a 20, en la que la fase acuosa principal está espesada con un poli(acrildimetiltauramida-co-vinilformamida) de amonio, un copolímero AMPS/VIFA, y en la que el agente emulsionante está presente en una cantidad que no excede el 1%.
Description
Emulsiones múltiples con bajo contenido de
emulsionante.
La presente invención está relacionada con
composiciones cosméticas y farmacéuticas. Más específicamente, la
invención está relacionada con emulsiones cosméticas y
farmacéuticas.
Uno de los vehículos más comunes para los
productos cosméticos y farmacéuticos es la emulsión. Debido a que
éstas se forman por la dispersión de un aceite en agua, o de agua en
un aceite, las emulsiones proporcionan gran versatilidad en la
liberación de diferentes tipos de ingredientes activos. Una única
formulación de aceite y agua se puede utilizar para liberar
componentes activos solubles tanto en aceite como en agua, lo que
proporciona un intervalo de actividad potencial a la formulación
que no puede ser igualado por un sistema en una sola fase.
Una desventaja obvia de las emulsiones es que
los materiales que se van a combinar no son inherentemente
compatibles. La tendencia natural del aceite y el agua a separarse
cuando se mezclan, debe compensarse, por tanto, por la adición de
componentes adicionales a la formulación para que ayuden a mantener
juntos a los componentes de la dispersión. Típicamente, el
mantenimiento de una dispersión estable requiere la adición de
cantidades sustanciales de estabilizadores de la emulsión y/o
emulsionantes. La necesidad de adición de estos materiales no sólo
añade costes al producto final, sino que también, tiene un efecto en
la calidad del producto final, debido a que afecta a la forma en
que se rompe la emulsión, así como, a cómo se siente en la piel. La
utilización de grandes cantidades de emulsionantes es
particularmente indeseable, ya que muchos consumidores perciben
estos materiales como potencialmente ásperos o irritantes para la
piel.
El problema se acrecienta adicionalmente cuando
la formulación deseada es una emulsión múltiple, por ejemplo, de
agua-en-aceite-en-agua,
o de
aceite-en-agua-en-aceite.
Tales emulsiones, cuando son realizables, proporcionan un producto
para múltiples propósitos, que permite, al menos en principio, la
inclusión de un número incluso mayor de actividades diferentes o de
otros componentes cosméticos, con incompatibilidades variables al
calor, a otros componentes, o a uno de los solventes deseados.
Éstas son también un vehículo útil para la liberación retardada de
componentes activos sobre y en la piel, basándose en la necesidad de
paso a través de las múltiples fases. Sin embargo, en la práctica,
a pesar de su claro valor, tales emulsiones no se emplean
frecuentemente, debido a que la fase adicional introduce problemas
adicionales con la estabilidad, y por tanto, ellas requieren
frecuentemente el uso de muy grandes cantidades de emulsionantes y/o
estabilizadores de la emulsión. Además, una vez que se ha
establecido un sistema particular, la adición de otros materiales a
la emulsión estable tenderá a su desestabilización. Por tanto, el
potencial total de la emulsión múltiple no ha sido totalmente
entendido. La presente invención, sin embargo, proporciona un avance
en la preparación de emulsiones múltiples con bajo contenido de
emulsio-
nante.
nante.
El documento EP908170 muestra una combinación de
polímeros que es adecuada para gelificar la fase acuosa externa de
una emulsión triple y que hace que sea posible obtener una emulsión
triple agua/aceite/agua (A/A/A) que es estable incluso en presencia
de agentes activos ácidos.
La combinación de polímeros comprende, al menos,
un copolímero emulsionante compuesto en su mayor extensión de un
monómero de ácido carboxílico C_{3}-C_{6}
insaturado monoolefínicamente o de su anhídrido y en una menor
extensión de un monómero de un éster graso del ácido acrílico, y al
menos un poli(ácido acrilamidometilpropanosulfónico) reticulado que
comprende, distribuidos al azar, un compuesto de fórmula III
designado en la memoria descriptiva (col. 2, líneas
11-22) y del 0,01 al 10% en peso de unidades de
reticulado que se originan de, al menos, un monómero que tiene, al
menos, dos dobles enlaces de olefina.
La presente invención está relacionada con una
emulsión estable de
agua-en-aceite-en-agua,
que comprende una emulsión primaria en una fase externa, y que
comprende una fase acuosa principal y una fase de aceite principal,
la emulsión múltiple de un emulsionante que tiene un HLB de 16 a 20,
en el que la fase acuosa principal esta espesada con un
poli(acrildimetiltauramida-co-vinilformamida)
de amonio, un copolímero AMPS/VIFA, y en la que el emulsionante
está presente en una cantidad que no excede el 1%. Preferentemente,
la fase de aceite principal se espesa por la adición de un polímero
miscible en aceite que tiene restos polares. En una forma de
realización preferida, particularmente en el tipo de emulsión de
agua-en-aceite-en-agua,
la viscosidad de los dos componentes, esto es, de la emulsión
primaria y de la fase externa, se ajusta de forma que sea
sustancialmente la misma. En tal forma de realización, la viscosidad
de la fase acuosa principal se ajusta por adición de una pequeña
cantidad, preferentemente menos del 2%, de un espesante miscible en
agua que no tenga propiedades emulsionantes. Las emulsiones
múltiples preparadas de esta forma son remarcablemente estables, y
debido al bajo nivel de emulsionantes, son muy suaves para la
piel.
Las emulsiones de la invención se preparan, en
general, de la misma forma que se preparan otras muchas emulsiones
múltiples. Inicialmente, se prepara una emulsión de
agua-en-aceite o de
aceite-en-agua de acuerdo con un
procedimiento estándar. Para una emulsión estándar, los
ingredientes solubles en agua se combinan con un vehículo acuoso,
los ingredientes solubles en aceite se combinan en el vehículo de
aceite, y las dos fases se combinan con un homogeneizador estándar.
En el caso presente, los componentes de agua y aceite pueden ser
cualquier componente estándar que se utiliza habitualmente para
este propósito. La fase acuosa puede ser cualquier material con
base acuosa cosméticamente aceptable, tal como agua desionizada o un
agua floral. La fase de aceite puede ser cualquier aceite aceptable
cosmética o farmacéuticamente, definiéndose tal aceite para el
presente propósito como cualquier material aceptable farmacéutica o
cosméticamente que es sustancialmente insoluble en agua. Como los
aceites pueden realizar diferentes funciones en la composición, la
elección específica depende del propósito que se pretenda. Los
aceites pueden ser volátiles o no volátiles, o una mezcla de ambos.
Por ejemplo, los aceites volátiles adecuados incluyen, pero no se
limitan a, siliconas lineales y cíclicas, tales como
octametilciclotetrasiloxano y decametilciclopentasiloxano; o
hidrocarburos de cadena lineal o ramificada que tienen de
8-20 átomos de carbono, tales como decano, dodecano,
tridecano, tetradecano, e isoparafinas
C_{8}-C_{20}.
Los aceites no volátiles incluyen, pero no se
limitan a, aceites vegetales, tales como aceite de coco, aceite de
jojoba, aceite de maíz, aceite de girasol, aceite de palma, aceite
de soja, ésteres de ácidos carboxílicos, tales como neopentanoato
de isoestearilo, octanoato de cetilo, ricinoleato de cetilo,
palmitato de octilo, malato de dioctilo,
coco-dicaprilato/caprato, isoestearato de decilo,
miristato de miristilo; aceites animales, tales como lanolina y
derivados de lanolina, sebo, aceite de castor o colesterol; ésteres
glicerilo, tales como estearato de glicerilo, dioleato de
glicerilo, diestearato de glicerilo, linoleato de glicerilo,
miristato de glicerilo; siliconas no volátiles, tales como
dimeticona, dimeticonol, dimeticona copoliol, fenil trimeticona,
meticona, simeticona; e hidrocarburos no volátiles, tales como
isoparafinas, escualano o vaselina.
Aunque se puede utilizar cualquier aceite, y se
contemplan mezclas de diferentes tipos de aceites, es
particularmente preferido que el componente principal de la fase de
aceite sea un aceite de silicona, particularmente dimeticona,
ciclometicona, o una combinación de ambos. Más preferentemente, la
porción silicona de la emulsión debería ser aproximadamente del
15-50% de la emulsión total de
agua-en-silicona. En la fase de
aceite se incorpora un polímero miscible en aceite que tiene restos
polares. El polímero proporciona cierto nivel de espesamiento, y
también, debido a la presencia de grupos polares, ayuda a mantener
juntas las fases de agua y aceite, por lo que confiere un
sustancial nivel de estabilización. Se puede utilizar cualquier
polímero que se ajuste a esta descripción. Un polímero
particularmente preferido para este propósito, especialmente en un
base de aceite silicona, es un polímero reticulado a base de
dimeticona copoliol. Materiales de este tipo se pueden adquirir en
Shin-Etsu Silicones, bajo el nombre del producto
KSG21. Otro ejemplo de un espesante de fase de aceite espesante
útil, que puede ser más apropiado para una fase de aceite
no-silicona, es la lanolina; aunque no es un
polímero, estrictamente hablando, tiene muchas de las
características de un polímero, con su alto peso molecular y sus
propiedades de espesamiento. También, es miscible en aceite, y tiene
también el requisito de tener grupos polares en presencia de
alcoholes y ésteres grasos. Por tanto, cuando se utiliza en el
presente contexto, se entenderá que el término "polímero",
incluye también este tipo de moléculas complejas. El polímero, en
términos absolutos, se utilizará en una cantidad adecuada para
conseguir la viscosidad deseada. En términos generales, el polímero
estará presente en una cantidad mayor de cero pero no mayor del 5%,
preferentemente no mayor de aproximadamente el 3%, más
preferentemente no mayor de aproximadamente el 2%, más
preferentemente no mayor de aproximadamente el 1%, en peso de la
emulsión total múltiple.
Para preparar una emulsión de
agua-en-silicona(o
aceite)-en-agua, la emulsión simple
se añade a la fase de agua que servirá como la fase externa de la
emulsión múltiple. La proporción de emulsión respecto a la fase de
agua puede ser de hasta 50:50, pero preferentemente está en el
intervalo de aproximadamente
10-40:90-60 emulsión:agua, y más
preferentemente, está en el intervalo de aproximadamente
30-40: 70:60. Con el fin de aumentar la
estabilidad, la fase de agua externa se espesa también con cualquier
espesante miscible en agua, siempre que no tenga propiedades
emulsionantes. Los ejemplos de espesantes útiles para su utilización
en la fase externa de agua son gomas, tales como goma de xantano,
carbómero, productos celulósicos, quitosán, almidones, y similares.
El espesante para la fase externa de agua es un
poli(acrildimetiltauramida-co-vinilformamida)
de amonio, también referido como copolímero AMPS/VIFA, disponible
comercialmente en Clariant Corporation, Charlotte, N.C., bajo el
nombre comercial de Aristoflex AVCÒ. La cantidad de espesante no es
crucial, y en este tipo de emulsión se utilizará en una cantidad
suficiente para dar la viscosidad deseada.
También se añade a la fase de agua, de nuevo en
cantidades relativamente pequeñas, un emulsionante tradicional que
tenga un HLB en el intervalo de
aproximadamente16-20. La mayoría de los
emulsionantes que se incluyen en esta categoría son etoxilatos, con
mayor frecuencia ácidos grasos etoxilados no iónicos, ésteres,
ésteres de sorbitan, aceites y alquilfenoles. Sin embargo, se puede
utilizar cualquier tipo de emulsionante líquido que cumpla el
requerimiento de HLB. Se pueden encontrar ejemplos de otros
emulsionantes de este tipo en McCutcheon's, Vol 1. Emulsifiers
& Detergents, 2000. El Tween 20 (POE (20) sorbitan monolaurato),
con un HLB de aproximadamente 16,7, es particularmente preferido
para su utilización en la presente invención. A diferencia de las
emulsiones múltiples más típicas, se necesita muy poca cantidad de
este emulsionante convencional para mantener unida la emulsión. En
conjunto, no habrá generalmente, más del 2% del emulsionante total
de cualquier clase en la emulsión múltiple, y preferentemente no
más del 1%, más preferentemente el 0,5% o menos (en peso de la
emulsión múltiple) de un emulsionante etoxilado estándar. El
emulsionante con alto HLB, se añade a la fase acuosa principal
después de gelificar o justo antes de la combinación con la emulsión
primaria de agua-en-aceite. Las dos
entidades se combinan posteriormente por mezclado estático, y se
mezclan hasta homogeneidad.
El sistema anteriormente mencionado se ha
descrito en términos de una emulsión de
agua-en-aceite-en-agua.
Las emulsiones preparadas como se ha descrito
anteriormente son altamente estables. Sin embargo, se puede obtener
estabilidad adicional, particularmente con emulsiones de
agua-en-aceite-en-agua,
haciendo equivalentes las viscosidades de la emulsión primaria y de
la fase externa. Como ya se mencionó con anterioridad, se puede
elegir la viscosidad total del producto dependiendo del uso final
del producto. Sin embargo, se prefiere, en este esquema, que las
viscosidades de la emulsión y de la fase externa sean equivalentes
en un 10% aproximadamente, midiéndose la viscosidad en centipoises
mediante un viscómetro Brookfield.
Las emulsiones de la presente invención
proporcionan un número de ventajas sobre las emulsiones múltiples
tradicionales. Por ejemplo, se preparan con una cantidad mínima de
emulsionantes y espesantes, la presencia de los cuales puede
alterar la suavidad y la sensación delicada deseada del producto
final. El sistema permite también una mayor concentración de la
emulsión primaria (10-50%) en la emulsión múltiple,
lo que permite una mayor variedad de texturas, y un mayor atractivo
para un extenso intervalo de consumidores. Como en el caso de otras
emulsiones múltiples, éstas se pueden utilizar para liberar
numerosos tipos de materiales activos diferentes, repartidos entre
las distintas fases del producto final. Esto puede ser
particularmente importante en un sistema en el que existan varios
principios activos que pueden no ser compatibles cuando están
juntos, o que pueden no presentar una actividad óptima en el mismo
ambiente. Las emulsiones múltiples se pueden utilizar también como
un nuevo sistema de liberación de pigmentos, en el que el pigmento
se incorpora en la fase interna de la emulsión, y se desarrolla el
color después de frontarlo contra la piel. Las emulsiones pueden
utilizarse esencialmente para cualquier tipo de aplicación en la
que se utiliza rutinariamente una emulsión estándar, por ejemplo,
en productos para el cuidado de la piel, para la liberación de
fármacos farmacéuticos o veterinarios, en protectores
solares/autobronceadores, en acondicionadores de pelo que requieren
aclarado, y en maquillajes líquidos.
La invención se ilustrará de forma adicional
mediante los siguientes ejemplos no limitantes.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Los materiales de la Fase 1 se combinan con un
mezclado por paletas en un recipiente primario. La goma de xantano
y el butilenglicol se combinan en un recipiente auxiliar y se
mezclan por mezclado con hélices hasta que son homogéneos. Los
materiales de la Fase 2 restantes se añaden en el recipiente
auxiliar y se calientan a 40ºC, mezclando con hélices. Los
materiales de la Fase 2 se añaden a los materiales de la Fase 1, y
se homogeneizan posteriormente hasta alcanzar la viscosidad
deseada.
Los materiales de la fase acuosa externa se
combinen y se calientan a 45ºC con un mezclado con hélices. Con un
mezclado estático, el espesante se añade a la fase acuosa y se
mezclan hasta que se forma un gel transparente. Se añade la
emulsión primaria a los materiales combinados previamente en
condiciones de mezcla estática continua hasta que se completa el
mezclado.
\vskip1.000000\baselineskip
A. Una emulsión de
agua-en-aceite primaria se prepara
de la manera siguiente:
| Material | % en peso |
| Fase I | |
| Ciclometicona/dimeticona | 5,00 |
| Fenil trimeticona | 5,00 |
| Polímero reticulado dimeticona/copoliol | 7,00 |
| Ciclometicona | 1,00 |
| Dimeticona | 8,00 |
| Fase II | |
| Goma de xantano | 0,20 |
| Agua desionizada | 64,30 |
| Cloruro sódico | 1,00 |
| Butilenglicol | 5,00 |
| Parabenos | 0,50 |
Los ingredientes de la fase de aceite se
combinan por un lado, y los ingredientes de la fase acuosa se
combinan por otro. Posteriormente, la fase acuosa se añade
lentamente sobre la fase de aceite, y se homogeneiza hasta
uniformidad.
B. La emulsión baja en emulsionante con una
viscosidad similar a la del agua que sirve como fase "acuosa"
externa, se prepara de la forma siguiente:
En la Fase I, se añade el emulsionante al agua a
80ºC. Los ingredientes de la Fase II se añaden a la Fase I a 80ºC.
Los ingredientes de la Fase III se combinan y posteriormente se
mezclan hasta homogeneidad con los ingredientes de las Fases I y
II, en un HomoMixer a más de 10.000 rpm durante 5 minutos. Los
componentes combinados se pasan después tres veces a través de un
microfluidificador a 16.000 psi, hasta alcanzar una emulsión con
una viscosidad similar a la del agua.
| Material | % en peso |
| Polisorbato 20 | 0,20 |
| Carbopol | 1,00 |
| Emulsión aceite/agua de B. | 78,80 |
| Emulsión agua/aceite de A. | 20,00 |
La emulsión de aceite/agua se combina con
Carbopol utilizando un mezclado estático. Posteriormente, se añade
el Polisorbato 20. La emulsión agua/aceite se añade lentamente sobre
la fase aceite/agua utilizando un mezclado estático. Cuando se ha
completado la adición, el mezclado continúa durante aproximadamente
5 minutos hasta que la emulsión múltiple es uniforme.
Claims (7)
1. Una emulsión estable de
agua-en-aceite-en-agua
que comprende una emulsión primaria en una fase externa, y
comprende un fase acuosa principal y una fase de aceite principal,
esta emulsión múltiple contiene un agente emulsionante que tiene un
HLB de 16 a 20, en la que la fase acuosa principal está espesada con
un
poli(acrildimetiltauramida-co-vinilformamida)
de amonio, un copolímero AMPS/VIFA, y en la que el agente
emulsionante está presente en una cantidad que no excede el 1%.
2. La emulsión de la reivindicación 1, en la que
la fase de aceite principal está espesada por un polímero miscible
en aceite que tiene restos polares
3. La emulsión de las reivindicaciones 1 ó 2, en
la que la fase de aceite principal comprende primariamente aceite de
silicona.
4. La emulsión de las reivindicaciones 2 ó 3,
en la que el polímero es un polímero reticulado a base de dimeticona
copoliol.
5. La emulsión de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en la que la fase acuosa principal está
espesada por un espesante miscible en agua.
6. La emulsión de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en la que el espesante miscible en agua se
selecciona entre el grupo que consiste en gomas, carbómero,
productos celulósicos, quitosán y almidones.
7. La emulsión de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en la que la viscosidad de la emulsión
primaria y la viscosidad de la fase externa son equivalentes en un
10%.
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