PL238164B1 - Perfumy bezalkoholowe w formie nanoemulsji typu olej w wodzie i sposób wytwarzania perfum bezalkoholowych w formie nanoemulsji typu olej w wodzie - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest skład perfum bezalkoholowych o właściwościach nanoemulsji typu olej w wodzie i sposób wytwarzania perfum bezalkoholowych w formie nanoemulsji typu olej w wodzie.

W składzie klasycznych produktów perfumeryjnych obecnych na rynku, etanol stosowany jest jako rozpuszczalnik dla hydrofobowych substancji zapachowych. Wprowadzenie lipofilowych układów do wody bez solubilizatora (np. etanolu) jest niezwykle trudne. Wyzwaniem technologicznym jest otrzymanie stabilnych nanoemulsji typu olej w wodzie zawierających kompozycje zapachowe, bez dodatku etanolu lub innych rozpuszczalników (kosurfaktantów) z grupy alkoholi wielowodorotlenowych takich jak glikole czy gliceryna.

Obecne na rynku perfumy na bazie alkoholu stanowią standardowe rozwiązanie, jednak alkohol etylowy jest rozpuszczalnikiem o określonym potencjale drażniącym. Produkty perfumeryjne w postaci stałej i olejków perfumowanych, wykazują szereg wad z użytkowego punktu widzenia, a mianowicie nie ma możliwości rozproszenie produktu na ubraniu, w powietrzu, pozostawiają na perfumowanych powierzchniach tłuste i śliskie plamy. Omówione wyroby perfumeryjne mają więc swoje wady i zalety dlatego poszukiwane są nowe rozwiązania dotyczące formy fizykochemicznej preparatów perfumeryjnych. Dodatkowo chcąc rozszerzyć rynek o nowe grupy konsumentów: dzieci, młodzieży, alergicy, rynki krajów Bliskiego Wschodu, eliminacja najpopularniejszego rozpuszczalnika kompozycji zapachowych, czyli alkoholu etylowego staje się koniecznością, ale i wyzwaniem.

Nanoemulsje są nowoczesną formą preparatów kosmetycznych, będącą osiągnięciem nanotechnologii. Z fizykochemicznego punktu widzenia są to ciekłe układy koloidalne charakteryzujące się wysokim stopniem dyspersji w zakresie od 20 do 500 nm, składające się z fazy wodnej, fazy olejowej i surfaktanta, czasami z dodatkiem kosurfaktanta. Układy te charakteryzują się wysoką kinetyczną stabilnością. Mały rozmiar cząstek nanoemulsji powoduje zmniejszenie działania siły grawitacji, która jest przezwyciężana przez ruchy Browna, co zapobiega procesowi sedymentacji i śmietanowania. Jednak z termodynamicznego punktu widzenia nanoemulsje są systemami nierównowagowymi, co może prowadzić do ich destabilizacji, czyli flokulacji, koalescencji i/lub dojrzewania Ostwalda. W przeciwieństwie do mikroemulsji, ich otrzymywanie wymaga zużywania mniejszych ilości surfaktantu, co pozwala otrzymać układy bardziej bezpieczne dla organizmu. Przejrzysty wygląd, płynność oraz niska lepkość czynią nanoemulsje atrakcyjną formą dla wielu zastosowań przemysłowych, w tym w technologii kosmetyków.

W opisanych w literaturze i otrzymywanych na większą skalę nanoemulsji najczęściej, jako fazę olejową, stosuje się pojedynczy składnik lipofilowy (nierozpuszczalny w wodzie). Należy podkreślić, że w skład kompozycji zapachowych wchodzi od kilku do kilkudziesięciu związków, o różnej strukturze chemicznej (alkohole, fenole, aldehydy, estry, węglowodory nasycone, nienasycone, cykliczne, rozgałęzione), przez co są trudną bazą do uzyskania stabilnych układów nanoemulsyjnych. Otrzymanie perfum na bazie wody jest niezwykle trudnym zadaniem, ze względu na hydrofobowy charakter kompozycji zapachowej i jej złożony skład.

Zasadniczym problemem technologicznym jest otrzymanie stabilnego produktu stanowiącego mieszaninę nierozpuszczalnych wzajemnie cieczy: wody i hydrofobowej kompozycji zapachowej w ilości od 5 do 15%, odpowiadającej zawartości kompozycji zapachowej w klasycznych produktach perfumeryjnych. Nanoemulsja nie tylko pełni rolę nośnika kompozycji zapachowej, ale również zwiększa stabilność chemiczną związków zawartych w kompozycji.

W literaturze opisane są przykłady produktów perfumeryjnych opracowanych na bazie bezpiecznego rozpuszczalnika, jakim jest woda, tzw. „alcohol free”. Stosowane, jako esencja w produktach perfumeryjnych kompozycje zapachowe z natury są mieszaniną hydrofobowych (nierozpuszczalnych w wodzie) związków, dlatego otrzymanie stabilnych formulacji jest bardzo trudne. Jednym z rozwiązań ułatwiających wprowadzenie do wody substancji zapachowych jest zastosowanie solubilizatorów czyli substancji zwiększających rozpuszczalność, olejków zapachowych na przykład glikoli czy gliceryny czy zastosowanie związków powierzchniowo czynnych tak zwanych surfaktantanów w celu uzyskania stabilnych produktów, zawierających hydrofobowe substancje zapachowe w postaci emulsji, mikroemulsji, miceli czy liposomów.

W literaturze patentowej opisane są rozwiązania dotyczące perfum bezalkoholowych.

Ze zgłoszenia patentowego CN103637942(A) „Bezalkoholowa transparentna kompozycja perfum” [„Alcohol-free transparent perfume composition”] znana jest kompozycja o wysokim stężeniu surfaktantów wynoszącym powyżej 10% i obecności alkoholi wielowodorotlenowych, takich jak 1,3-butanediol i gliceryna. Bezalkoholowa przezroczysta kompozycja perfum w formie nanoemulsji zawiera 5

PL 238 164 B1 części wagowych olejku eterycznego, 8-12 części wagowych polioksyetylenowego środka powierzchniowo czynnego, 5 do 8 części wagowych fosforanowych środków powierzchniowo czynnych, 4 do 7 części wagowych poliglicerolowych estrów powierzchniowo czynnych, od 0,5 do 1,2 części wagowych glicerolu, 0,8 do 1,5 części wagowych 1,3-butanodiolu i 15-20 części wagowych wody. Otrzymanie nonoemulsji, w których oprócz mieszaniny surfaktantów stosowny jest dodatek rozpuszczalnika kompozycji perfum, ko-surfaktanta w formie glikoli (1,2-heksano- i heptanodiolu) czy glicerolu bez większych trudności pozwala zdyspergować (poprzez zwiększenie jej solubilizacji), hydrofobową fazę perfumeryjną w wodzie, również zawierającej surfaktant. Stosując mieszaninę surfaktantów i kosurfaktantów można znacznie obniżyć napięcie międzyfazowe na granicy kontaktu międzyfazowego nie mieszających się faz, co pozwala uzyskać stabilny (również termodynamicznie) układ emulsyjny.

Ze zgłoszenia patentowego US5468725(A) „Perfumy bezalkoholowe” [„Alcohol free perfume”] znane są perfumy mające formę mikroemulsji zawierającej wysokie stężenie surfaktantów, w tym kationowych, które są drażniące dla skóry. W powyższym zgłoszeniu ujawniono kompozycje perfum bezalkoholowych mających postać mikroemulsji (kolumna 1, wiersz 12-13, kolumna 3 wiersz 3, kolumna 8 wiersz 32). W rozwiązaniu według zgłoszenia patentowego US5468725(A) stosowana jest mieszanina jonowych (kationowych) i niejonowych surfaktantów. Stosunkowo łatwo jest otrzymać stabilny układ emulsyjny stosując mieszaninę surfaktantów tak, aby dobrane w odpowiednim stosunku, pozwoliły uzyskać mieszaninę o wartości HLB odpowiadającej wymaganemu HLBr fazy olejowej. W w/w zgłoszeniu w mieszaninie zawarte są co najmniej dwa surfaktanty. Przykłady w kolumnach 7 i 8 pokazują, że w każdym z nich jest Cremophor RH-40 i co najmniej jeden surfaktant kationowy.

Zgłoszenie patentowe US5736505(A) „Perfumy bezalkoholowe lub woda kolońska” [„Non-alcoholic perfume or cologne”] dotyczy składu chemicznego bazy, a więc półproduktu lub koncentratu, do produkcji perfum lub wody kolońskiej. W zgłoszeniu tym ujawniony został skład kompozycji zapachowej zawierającej dodatkowy solubilizator - trójester kwasu octowego z polioksyetylenowanym glicerolem, zawierający średnio 7 moli tlenku etylenu (glycereth-7-triacetate). Bezbarwna bezalkoholowa kompozycja zapachowa według powyższego rozwiązania składa się z hydrofobowej bazy zapachowej, wody, niejonowego surfaktantu i trójestru kwasu octowego z polioksyetylenowanym glicerolem (glycereth-7-triacetate), który jest kluczowym składnikiem kompozycji umożliwiającym rozpuszczenie hydrofobowej bazy zapachowej w wodzie. Zawartość wody w kompozycji zapachowej wynosi 40-95% masowych, zawartość bazy zapachowej wynosi 0,05-50% masowych, zawartość trójestru kwasu octowego z polioksyetylenowanym glicerolem (glycereth-7-triacetate wynosi) 0,1-15% masowych, a sumaryczna zawartość surfaktantów wynosi 2-6% masowych.

W zgłoszeniu EP2127632 A1 „Kompozycja perfum o obniżonej zawartości alkoholu” [„Perfume composition with reduced alcohol content”] opisano skład perfum zawierających glicerynę, dodatkowy rozpuszczalnik hydrofobowy, między innymi izoheksadekan i izoeikozan, oraz anionowe emulgatory, na przykład sól dwusodową estru alkoholu laurylowego z kwasem sulfobursztynowym (Disodium Lauryl Sulfosuccinate), towarzyszące emulgatorom niejonowym.

Ze zgłoszenia EP 0516508 „Mikroemulsja zawierająca koncentrat perfum i odpowiadający jej produkt” [„Microemulsion containing a perfuming concentrate and corresponding product”] znane są mikroemulsje stabilizowane mieszaniną jonowych i niejonowych surfaktantów z dodatkiem ko-surfaktantów. Opisana w w/w zgłoszeniu w przykładzie 1 „Emolientna woda toaletowa” zawiera środek powierzchniowo czynny gliceryd C8-C10 poliglikolu, wspomagający środek powierzchniowo czynny dioleinian poliglicerolu, ko-surfaktant DEA polietoksylowany eter fosforanu alkoholu oleinowego, olej roślinny, koncentrat perfum, środek konserwujący i wodę.

Opisana w przykładzie 4 zatytułowany „Esencja perfum” zawiera koncentrat perfum, środek powierzchniowo czynny gliceryd C8-C10 poliglikolu, wspomagający środek powierzchniowo czynny izostearynian poliglicerolu, wspomagający środek powierzchniowo czynny polietoksylowany eterofosforan alkoholu oleinowego DEA, olej roślinny, środek konserwujący i wodę.

Przedmiotem zgłoszenia WO2017059513A1 „Kompozycje nanoemulsji i metody” [„Nanoemulsion compositions and methods”] są kompozycje w postaci nanoemulsji, sposób ich otrzymywania i zastosowanie. Przedmiotem powyższego zgłoszenia jest kompozycja w postaci nanoemulsji, zawierająca substancję zapachową i/lub olej, środek powierzchniowo czynny i ośrodek wodny, niezawierająca niższych alkoholi alkilowych.

Środek powierzchniowo czynny jest niejonowy i zawiera co najmniej jeden etoksylowany alkohol tłuszczowy.

PL 238 164 B1

Kompozycja zawiera ponadto środek konserwujący wybrany spośród środków przeciwbakteryjnych, kwasów karboksylowych i ich soli, środków uwalniających formaldehyd, izotiazolinonów, fenoksyetanolu, glikolu kaprylilowego i ich kombinacji. Środkiem konserwującym może być izotiazolinon, taki jak mieszanina metylochloroizotiazolinonu i metylo-izotiazolinonu, korzystnie w stosunku 3:1.

Dodatkowo kompozycja zawiera przeciwutleniacz wybrany spośród kwasu askorbinowego, kwasu erytrobowego, ekstraktu roślinnego, takiego jak ekstrakt rozmarynu, ekstrakt z zielonej herbaty lub innego ekstraktu zawierającego przeciwutleniacz polifenolowy, witaminę E, tokoferole, palmitynian askorbylu, butylowany hydroksyaniksol ( BHA), butylohydroksytoluen (BHT), tetra-di-t-butylohydrocynamonian pentaerytrytu i dowolne ich kombinacje.

Sposób wytwarzania kompozycji obejmuje: ogrzewanie mieszaniny substancji zapachowej i/lub olejku oraz środka powierzchniowo czynnego do osiągnięcia temperatury mętnienia i dodanie ośrodka wodnego w celu szybkiego schłodzenia mieszaniny.

Opisane w w/w zgłoszeniu kompozycje nanoemulsyjne można stosować w dowolnym znanym celu, takim jak otrzymywanie odświeżaczy powietrza, perfum, produktów woskowych (takich jak świece i pojemniki ze stopionym woskiem), środków odstraszających owady, produktów kosmetycznych, takich jak środki nawilżające, płyny, kremy, mydła, szampony, odżywki i tak dalej.

Nigdzie w treści powyższego opisu nie ma wzmianki o stosunku ilości emulgatora do ilości kompozycji zapachowej. W recepturach według powyższego zgłoszenia zastosowane są klasyczne surfaktanty kosmetyczne.

Przedmiotem zgłoszenia WO2011077062 „Formulacje zapachowe w formie nanodyspersji” [„Perfuming formulations in the form of nanodispersion”] jest bezalkoholowa formulacja zapachowa w postaci nanodyspersji zawierającej ciągłą fazę wodną i zdyspergowaną fazę olejową, w której wspomniana faza wodna składa się z wody i co najmniej jednego niejonowego środka stabilizującego, a wspomniana faza olejowa zawiera co najmniej jeden środek aromatyzujący. Wynalazek obejmuje także sposób wytwarzania formulacji.

Według w/w dokumentu, faza wodna powstaje przez zmieszanie wody i surfaktantu, natomiast utworzoną osobno fazę olejową stanowi substancja zapachowa lub mieszania substancji zapachowych.

Według rozwiązania opisanego w w/w dokumencie korzystnie środek stabilizujący formulację wybrany jest spośród rozpuszczalnych w wodzie niejonowych środków powierzchniowo czynnych. Niejonowy środek stabilizujący dla fazy wodnej może być w postaci mieszaniny kilku rozpuszczalnych w wodzie niejonowych środków powierzchniowo czynnych. Opisana w powyższym dokumencie nanodyspersja może też zawierać inne dodatki, na przykład sekwestranty. W powyższym dokumencie jako surfaktanty wymienione są związki z grupy eterów alkoholi tłuszczowych i glikolu polietylenowego, kopolimery blokowe tlenku etylenu i tlenku propylenu, jak również polietylenoglikol/fosfatydyl/etanoloamina. Wspomniano tam również, że stosuje się PEG-pochodne uwodornionego oleju rycynowego. W recepturach zawartych w opisie zgłoszenia WO2011077062 skład surfaktantów zmienia się w zależności od rodzaju kompozycji zapachowej, a w przykładach 14 i 15 jako solubilizator stosowany jest dodatkowo alkohol trójwodorotlenowy, jakim jest gliceryna. Gliceryna zwiększa stabilność, ale także i lepkość, a w perfumach zwiększanie lepkości nie jest wskazane.

Receptury opisane w w/w zgłoszeniu nie zawierają konserwantów gwarantujących czystość mikrobiologiczną formulacji. Czystość mikrobiologiczna produktów kosmetycznych jest jednym z podstawowych kryteriów decydujących o możliwości wprowadzenia kosmetyku do obrotu.

W rozwiązaniu według zgłoszenia WO2011077062 ciągłą fazę wodną otrzymuje się w wyniku homogenizowania mieszaniny wody z hydrofilowym środkiem stabilizującym i innymi składnikami, jak zagęstniki lub środek konserwujący. Osobno przygotowuje się zdyspergowaną fazę olejową, poddając ją procesowi homogenizacji w temperaturze pokojowej. Każda z tych faz homogenizowana jest osobno, przy czym faza wodna jest fazą ciągłą, a faza olejowa jest fazą zdyspergowaną. Obie te fazy po homogenizacji miesza się ze sobą, wprowadzając fazę zdyspergowaną (wewnętrzną) do fazy ciągłej (zewnętrznej). Rozwiązanie według dokumentu WO2011077062 nie przewiduje łączenia faz przed homogenizacją. Według tego dokumentu faza wodna powstaje przez zmieszanie wody i surfaktantu (czynnika stabilizującego), natomiast osobno utworzoną fazę olejową stanowi substancja zapachowa lub mieszanina substancji zapachowych.

W dokumencie WO2011077062 ilość środka emulgującego zawartego w fazie olejowej nie jest ustalona. Z treści opisu zgłoszenia WO2011077062 wynika, że otrzymaną kompozycję zapachową stosuje się jako składnik różnego rodzaju produktów kosmetycznych, kosmetyków do mycia, kremów,

PL 238 164 B1 a także do produktów czyszczących takich jak detergenty, kompozycje detergentowe (w szczególności do czyszczenia naczyń) lub produkty dezodoryzujące.

Zgłoszenie US2008003247 „Nie zawierająca etanolu wodna kompozycja perfum” [„Ethanol-free aqueous perfume composition”] dotyczy formulacji bezalkoholowych perfum na bazie wody i sposobu ich wytwarzania. Formulacja jest mikroemulsją składającą się z co najmniej jednej kompozycji zapachowej, rozpuszczalnika w postaci 1,2-heksanodiolu lub 1,2-heptenodiolu, fazy wodnej i opcjonalnie zawiera jeden lub więcej surfaktantów. W składzie formulacji według w/w zgłoszenia znajdują się solubilizatory (rozpuszczalniki) kompozycji zapachowej w formie alkoholi wielowodorotlenowych.

Zgłoszenie EP 1106171 „Formulacje zapachowe” [„Fragrant formulations”] dotyczy stabilnej, wodnej bezalkoholowej kompozycji zapachowej, naczynia do rozpylania tej kompozycji oraz sposobu produkcji kompozycji i sposobu produkcji naczynia do rozpylania.

Kompozycja według zgłoszenia EP 1106171 nie jest nanoemulsją. Kompozycja zapachowa według w/w zgłoszenia nie ma takich cech jak nanoemulsja, ponieważ wynikają one z rozmiarów kropli fazy wewnętrznej, czyli z podstawowej cechy odróżniającej nanoemulsje od innych rodzajów emulsji. Wprawdzie kompozycja zapachowa według zgłoszenia EP 1106171 otrzymywana jest w wyniku procesu technologicznego analogicznego do procesu otrzymywania nanoemulsji będącej przedmiotem niniejszego zgłoszenia, jednakże procesowi temu poddawane są inne składniki i w wyniku otrzymywana jest inna substancja, mająca inne własności i przeznaczona do innych celów. Jak wynika z treści w/w dokumentu opisana kompozycja zapachowa przeznaczona jest do wytwarzania perfum, dezodorantów, środków do dezynfekcji ran lub pomieszczeń, środków owadobójczych, środków odstraszających owady lub kuny. Tak szeroki zakres zastosowań stanowi różnicę między kompozycją zapachową według w/w dokumentu, a rozwiązaniem według niniejszego zgłoszenia, którym są bezalkoholowe nanoperfumy. Ponadto, otrzymywane nano-perfumy są produktem finalnym procesu produkcyjnego, natomiast wyżej opisana kompozycja zapachowa jest półproduktem (roztworem lub emulsją) przeznaczonym do dalszego przetwarzania.

Do stabilizacji układów bezalkoholowych perfum w rozwiązaniu opisanym w w/w dokumencie zastosowano znane i popularnie stosowane surfaktanty z grupy oksyetylenowanych (20 grup etoksylowych) estrów sorbitanu i kwasów tłuszczowych - Tweenów lub oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych.

Ilość i rodzaj zastosowanego surfaktanta zależy od lipofilowości fazy olejowej (kompozycji zapachowej).

W recepturach perfum opisanych w powyższych zgłoszeniach patentowych poza dodatkowymi solubilizatorami takimi jak alkohole wielowodorotlenowe czy węglowodory parafinowe znajdują się kationowe lub anionowe surfaktanty, wykazujące potencjał drażniący dla skóry.

W celu uzyskania układów nano-emulsyjnych niezbędny jest dobór surfaktantów i ko-surfaktantów i/lub solubilizatorów o HLB odpowiadającym wymaganemu HLBr fazy olejowej (związanemu z lipofilowością fazy olejowej). Dlatego tak jak w przytoczonych z literatury patentowej przykładach, najczęściej, w celu uzyskania stabilnego układu, stosuje się mieszaniny surfaktantów. W przypadku niniejszego rozwiązania, nieoczywistym, nieoczekiwanym było zastosowanie tylko jednego, jak się okazało uniwersalnego, surfaktantu - oksyetylenowanego 35 molami tlenku etylenu oleju rycynowego (PEG-35 castor oil), w ilość 5-10%, bez dodatku ko-surfaktantów (innych związków powierzchniowo-czynnych) czy solubilizatorów, takich jak etanol i inne alkohole z grupy glikoli czy gliceryny, do uzyskania stabilnych układów nano-emulsyjnych (nano-perfum).

Istotą niniejszego wynalazku są perfumy bezalkoholowe w formie nanoemulsji typu olej w wodzie, składające się z kompozycji zapachowej (O) w postaci mieszaniny kilkunastu lub kilkudziesięciu małocząsteczkowych lotnych, lipofilowych substancji o strukturze cyklicznej, alifatycznej lub aromatycznej w ilości od 5 do 15% masowych, emulgatora (S) z grupy niejonowych surfaktantów, substancji konserwującej i wody w uzupełnieniu do 100% masowych, które to perfumy charakteryzują się tym, że w ich skład wchodzi:

a ) emulgator (S) w ilości od 5 do 10% masowych wybrany z grupy obejmującej oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu nieuwodorniony olej rycynowy, pochodną poligliceroli w formie estrów poliglicerolu-4 oraz kwasów sebacynowego i laurylowego, pochodną poligliceroli w formie estrów poliglicerolu6 oraz kwasów kaprynowego i kaprylowego, przy czym stosunek wagowy S:O emulgatora (S) do kompozycji zapachowej (O) mieści się w granicach od 1:1 do 1:3

PL 238 164 B1 b ) substancja konserwująca w ilości od 0,00025 do 1% masowych, wybrana grupy obejmującej nanokoloidy srebra nAg, nanokoloidy złota nAu, kwas anyżowy i jego sól sodową, kwas lewulinowy i jego sól sodową.

Istotą niniejszego wynalazku jest także sposób wytwarzania perfum bezalkoholowych, mających formę nanoemulsji typu olej w wodzie, składających się z kompozycji zapachowej (O) w postaci mieszaniny kilkunastu lub kilkudziesięciu małocząsteczkowych lotnych, lipofilowych substancji o strukturze cyklicznej, alifatycznej lub aromatycznej w ilości od 5 do 15% masowych, emulgatora (S) z grupy niejonowych surfaktantów, substancji konserwującej i wody w uzupełnieniu do 100% masowych, który to sposób polega na tym, że proces emulsyfikacji prowadzi się w stałej temperaturze z zakresu od 20 do 30°C dodając stopniowo część fazy wodnej w ilości od 30 do 50% masowych, złożonej z mieszaniny wody i substancji konserwującej, do mieszaniny olejowej złożonej z emulgatora (S) i kompozycji zapachowej (O), następnie mieszaninę wytrząsa się intensywnie w sposób ciągły do uzyskania układu homogenicznego, po czym miesza się z szybkością obrotów mieszadła mechanicznego w zakresie od 450 do 550 obrotów na minutę, wkraplając pozostałą część fazy wodnej do mom entu uzyskania transparentnego układu, przy czym fazę olejową uzyskuje się poprzez połączenie od 5 do 10% masowych emulgatora (S) wybranego z grupy obejmującej oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu nieuwodorniony olej rycynowy, pochodną poligliceroli w formie estrów poliglicerolu-4 oraz kwasów sebacynowego i laurylowego, pochodną poligliceroli w formie estrów poliglicerolu-6 oraz kwasów kaprynowego i kaprylowego, z kompozycją zapachową (O), w której to fazie olejowej stosunek wagowy S:O emulgatora (S) do kompozycji zapachowej (O) mieści się w granicach od 1:1 do 1:3, natomiast fazę wodną uzyskuje się poprzez połączenie substancji konserwującej w ilości od 0,00025 do 1% masowych z wodą w ilości będącej uzupełnieniem do 100% masowych składników, przy czym substancja konserwująca wybrana jest z grupy obejmującej nanokoloidy srebra nAg, nanokoloidy złota nAu, kwas anyżowy i jego sól sodową, kwas lewulinowy i jego sól sodową.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest otrzymanie receptur nanoemulsji kompatybilnych z kompozycjami zapachowymi, bez dodatku etanolu lub innych rozpuszczalników (kosurfaktantó w) z grupy alkoholi wielowodorotlenowych. Na podkreślenie zasługuje również fakt, iż nie ma konieczności stosowania dodatkowego solubilizatora na przykład w postaci oleju o niskiej polarności (np. izoheksadekanu), zwiększającego stabilność układu. Jako emulgatory stosuje się wyłącznie niejonowe, łagodne dla skóry emulgatory w stężeniu bezpiecznym dla organizmu, nieprzekraczającym 10%. Należy również podkreślić, iż proces emulsyfikacji prowadzony jest w temperaturze od 20 do 30°C, co znacznie redukuje koszty procesu, gdyż temperatura procesu emulsyfikacji w przypadku konwencjonalnych układów emulsyjnych zazwyczaj wynosi ok. 65-75°C. Proces wytwarzania nanoperfum zapewnia stabilność chemiczną zastosowanych kompozycji zapachowych.

Opracowanie perfum w formie nanoemulsji na bazie wody, pozwala na wyeliminowanie etanolu lub innych rozpuszczalników na rzecz wody. Eliminacja alkoholu - łatwopalnego, a w większych stężeniach drażniącego rozpuszczalnika - pozwala stworzyć bezpieczny produkt dla szerszej grupy konsumentów. Dodatkowo należy podkreślić aspekt ekonomiczny związany z wymianą towarów w skali międzynarodowej i obniżeniem kosztów transportu. Niska lepkość w granicach od 60 do 110 mPas ułatwia dodatkowo aplikację, natomiast fluidalna natura systemu nadaje nanoemulsji przyjemne właściwości użytkowe.

Przedmiot wynalazków został przedstawiony w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d 1

Odważa się składniki fazy olejowej (kompozycja zapachowa nr 1) w ilości 6% masowych, surfaktant (PEG-35 Castor oil, oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu olej rycynowy) w ilości 10% masowych, koloid srebra (nAg) w ilości 0,00025% masowych oraz wodę w uzupełnieniu do 100% masowych. Proces emulsyfikacji prowadzi się w stałej temperaturze 25°C, dodając stopniowo fazę wodną (mieszanina wody i stabilizatora czystości mikrobiologicznej) w ilości 40% masowych do mieszaniny surfaktantu z kompozycją zapachową w zadanym stosunku wagowym. Mieszaninę wytrząsa się intensywnie w sposób ciągły, za pomocą wytrząsarki, aż do uzyskania homogenicznego układu. Następnie mieszanie kontynuuje się stosując mieszadło mechaniczne o szybkości obrotów mieszadła 500 rpm, wkraplając stopniowo pozostałą część fazy wodnej, do momentu uzyskania transparentnego układu. Odpowiednio dobrany stosunek wagowy surfaktantu do fazy olejowej zapewnia otrzymanie stabilnej nanoemulsji.

Otrzymuje się nanoemulsję o następującym składzie w % masowych:

- nAg - 0,00025%,

- kompozycja zapachowa nr 1 - 6%

PL 238 164 B1

- oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu olej rycynowy (PEG-35 Castor oil) - 10%

- woda - do 100%.

P r z y k ł a d 2

Odważa się składniki fazy olejowej: kompozycję zapachową nr 2 w ilości 6% masowych, surfaktant oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu olej rycynowy (PEG-35 Castor oil) w ilości 6% masowych oraz fazę wodną: koloid srebra w ilości 0,00025% masowych oraz wodę w uzupełnieniu do 100% masowych. W wyniku procedur opisanych w przykładzie 1 otrzymuje się nanoemulsję o następującym składzie w % masowych:

- nAg - 0,00025%,

- kompozycja zapachowa nr 2 - 6%

- oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu olej rycynowy (PEG-35 Castor oil) - 6%

- woda - do 100%.

P r z y k ł a d 3

Odważa się składniki fazy olejowej: kompozycję zapachową 3 w ilości 15% masowych, surfaktant oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu olej rycynowy (PEG-35 Castor oil) w ilości 10% masowych oraz fazę wodną: koloid srebra nAg w ilości 0,00025% oraz wodę w uzupełnieniu do 100% masowych. W wyniku procedur opisanych w przykładzie 1 otrzymuje się nanoemulsję o następującym składzie w % masowych:

- nAg - 0,00025%,

- kompozycja zapachowa nr 3 - 15%

- oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu olej rycynowy (PEG-35 Castor oil) - 10%

- woda - do 100%.

P r z y k ł a d 4

Odważa się składniki fazy olejowej: kompozycję zapachową nr 4 w ilości 6% masowych, surfaktant (estry poliglicerolu-4 i kwasów sebacynowego i laurylowego oraz estry poliglicerolu-6 i kwasów kaprynowego i kaprylowego w ilości 10% masowych i składniki fazy wodnej: koloid srebra (nAg) w ilości 0,00025% masowych oraz wodę w uzupełnieniu do 100% masowych. W wyniku procedur opisanych w przykładzie 1 otrzymuje się nanoemulsję o następującym składzie w % masowych:

- nAu - 0,00025%,

- kompozycja zapachowa (4) - 6%

- estry poliglicerolu-4 i kwasów sebacynowego i laurylowego oraz estry poliglicerolu-6 i kwasów kaprynowego i kaprylowego - 10 %

- woda - do 100%.

P r z y k ł a d 5

Odważa się składniki fazy olejowej: kompozycję zapachową nr 5 w ilości 6% masowych, surfaktant (oksyetylenowaną 35 molami tlenku etylenu pochodną oleju rycynowego) w ilości 10% masowych i składniki fazy wodnej: mieszaninę soli sodowych kwasu anyżowego i lewulinowego w ilości 1% oraz wodę w uzupełnieniu do 100% masowych.

Proces emulsyfikacji prowadzi się w stałej temperaturze 23°C, dodając stopniowo fazę wodną (mieszanina wody i stabilizatora czystości mikrobiologicznej) w ilości 50% masowych do mieszaniny surfaktantu z kompozycją zapachową w zadanym stosunku wagowym. Mieszaninę wytrząsa się intensywnie w sposób ciągły, za pomocą wytrząsarki, aż do uzyskania homogenicznego układu. Następnie mieszanie kontynuuje się stosując mieszadło mechaniczne o szybkości obrotów mieszadła 450 rpm, wkraplając stopniowo pozostałą część fazy wodnej, do momentu uzyskania transparentnego układu.

Otrzymuje się tym sposobem nanoemulsję o następującym składzie w % masowych:

- mieszanina soli sodowej kwasu anyżowego i mieszanina soli sodowej kwasu lewulinowego - 1% - kompozycja zapachowa nr 5 - 6 %

- oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu olej rycynowy (PEG-35 Castor oil) - 10 %

- woda - do 100 %

Otrzymane w przykładach od 1 do 5 nanoemulsje charakteryzują się średnim rozmiarem cząstek fazy wewnętrznej rzędu 20 do 200 nm, transparentnym wyglądem, niską lepkością (60-100 mPas, T=25°C, v=50 s-1) niskim napięciem powierzchniowym (28-30 mN/m, T= 25°C) oraz pH odpowiadającym fizjologicznemu pH skóry.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Perfumy bezalkoholowe w formie nanoemulsji typu olej w wodzie, składające się z kompozycji zapachowej (O) w postaci mieszaniny kilkunastu lub kilkudziesięciu małocząsteczkowych lotnych, lipofilowych substancji o strukturze cyklicznej, alifatycznej lub aromatycznej w ilości od 5 do 15% masowych, emulgatora (S) z grupy niejonowych surfaktantów, substancji konserwującej i wody w uzupełnieniu do 100% masowych, znamienne tym, że w ich skład wchodzi:

a) emulgator (S) w ilości od 5 do 10% masowych wybrany z grupy obejmującej oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu nieuwodorniony olej rycynowy, pochodną poligliceroli w formie estrów poliglicerolu-4 oraz kwasów sebacynowego i laurylowego, pochodną poligliceroli w formie estrów poliglicerolu-6 oraz kwasów kaprynowego i kaprylowego, przy czym stosunek wagowy S:O emulgatora (S) do kompozycji zapachowej (O) mieści się w granicach od 1:1 do 1:3

b) substancja konserwująca w ilości od 0,00025 do 1% masowych, wybrana z grupy obejmującej nanokoloidy srebra nAg, nanokoloidy złota nAu, kwas anyżowy i jego sól sodową, kwas lewulinowy i jego sól sodową.

2. Sposób wytwarzania perfum bezalkoholowych, mających formę nanoemulsji typu olej w wodzie, składających się z kompozycji zapachowej (O) w postaci mieszaniny kilkunastu lub kilkudziesięciu małocząsteczkowych lotnych, lipofilowych substancji o strukturze cyklicznej, alifatycznej lub aromatycznej w ilości od 5 do 15% masowych, emulgatora (S) z grupy niejonowych surfaktantów, substancji konserwującej i wody w uzupełnieniu do 100% masowych, znamienny tym, że proces emulsyfikacji prowadzi się w stałej temperaturze z zakresu od 20 do 30°C dodając stopniowo część fazy wodnej w ilości od 30 do 50% masowych, złożonej z mieszaniny wody i substancji konserwującej, do mieszaniny olejowej złożonej z emulgatora (S) i kompozycji zapachowej (O), następnie mieszaninę wytrząsa się intensywnie w sposób ciągły do uzyskania układu homogenicznego, po czym miesza się z szybkością obrotów mieszadła mechanicznego w zakresie od 450 do 550 obrotów na minutę, wkraplając pozostałą część fazy wodnej do momentu uzyskania transparentnego układu, przy czym fazę olejową uzyskuje się poprzez połączenie od 5 do 10% masowych emulgatora (S) wybranego z grupy obejmującej oksyetylenowany 35 molami tlenku etylenu nieuwodorniony olej rycynowy, pochodną poligliceroli w formie estrów poliglicerolu-4 oraz kwasów sebacynowego i laurylowego, pochodną poligliceroli w formie estrów poliglicerolu-6 oraz kwasów kaprynowego i kaprylowego, z kompozycją zapachową (O), w której to fazie olejowej stosunek wagowy S:O emulgatora (S) do kompozycji zapachowej (O) mieści się w granicach od 1:1 do 1:3, natomiast fazę wodną uzyskuje się poprzez połączenie substancji konserwującej w ilości od 0,00025 do 1% masowych z wodą w ilości będącej uzupełnieniem do 100% masowych składników, przy czym substancja konserwująca wybrana jest z grupy obejmującej nanokoloidy srebra nAg, nanokoloidy złota nAu, kwas anyżowy i jego sól sodową, kwas lewulinowy i jego sól sodową.