具有增强的抗微生物功效的挤出皂条的制作方法

文档序号:25541857发布日期:2021-06-18 20:38
本发明涉及挤出皂条组合物。更特别地,涉及向皮肤递送增强的抗微生物功效的益处同时确保其易于挤出的皂条组合物。
背景技术
:表面活性剂已经长期用于个人洗涤应用。在个人洗涤市场中有许多类别的产品,例如沐浴液、洗面奶、洗手液、皂条、洗发剂等。作为沐浴液、洗面奶和洗发剂销售的产品通常为液体形式,并且由合成阴离子表面活性剂制成。它们通常在塑料瓶/容器中销售。皂条和洗手液产品通常含有皂。皂条不需要在塑料容器中销售,并且由于以刚性固体的形式结构化而能够保持它们自己的形状。皂条通常在由纸板制成的纸盒中销售。皂条通常通过两种途径之一制备。一种称为铸条途径(castbarroute),而另一种称为研磨和模压(plodded)途径(也称为挤出途径)。铸条途径本身非常适合制备低tfm(总脂肪物质)条。总脂肪物质是定义皂的质量的常用方法。tfm定义为脂肪物质,主要是脂肪酸的总量,其可以在用无机酸(通常是盐酸)裂解之后从皂样品中分离。在铸条皂中,将皂混合物与多元醇混合并倾倒入铸件中,使其冷却,然后从铸件中取出皂条。铸条途径使得能够以相对较低的生产率生产。在研磨和模压途径中,制备具有高含水量的皂,然后喷雾干燥以降低含水量并冷却皂,之后加入其它成分,然后将皂通过模压机挤出,并任选地切割和冲压以制备最终的皂条。研磨和模压的皂通常具有在60-80重量%范围内的高tfm。研磨和模压的皂条也称为挤出皂条。它们由非常多的不同类型的皂组成。大多数皂组合物包含水不溶性皂以及水溶性皂两者。它们的结构通常以砖(brick)和砂浆(mortor)型结构为特征。不溶性皂(称为砖)通常由较高链的c16和c18皂(硬脂酸盐皂和棕榈酸盐皂)组成。它们通常包含在皂条中以提供结构化益处,即它们为皂条提供形状。皂条也由水溶性皂(其充当砂浆)组成,所述水溶性皂通常是不饱和的c18:1和18:2钠皂(油酸皂)与短链脂肪酸(通常c8至c12或甚至至多c14皂)的组合。水溶性皂通常有助于清洁。本发明人发现,通过确保存在于皮肤上的抗微生物肽(amp)受到最小的影响,在皂组合物中富脂化(superfatted),即包含游离脂肪酸,在皂的使用后提供增强的抗微生物活性。然而,包含高含量(例如约10%)的游离脂肪酸使得皂条难以挤出。本发明人在广泛的实验之后,惊奇地注意到,通过包含羟基硬脂酸(优选12-羟基硬脂酸(12-hsa))作为所加入的游离脂肪酸的主要部分,解决了这个问题。发现新配制的皂条组合物对皮肤显示出增强的抗微生物功效,同时与常规皂条一样方便挤出。已经报道了用12-羟基硬脂酸(12-hsa)富脂化的皂条。us4260507(leverbrothers,1981)公开了基于牛脂皂的个人洗涤片剂,其中通过包含至多40重量%的在直链中具有不超过10个碳原子的限定的硫酸盐/磺酸盐合成洗涤剂的活性洗涤剂,令人惊奇地改善了泡沫性能。在一些实施例中,已经包含了15%的12-hsa作为富脂以改善泡沫。该文献没有公开其部分是12-hsa(直至最大量10重量%)的富脂有助于提高抗微生物功效,同时确保容易挤出。gb2110711(unilever,1983)公开了包含至少30重量%牛油残留物(tallowscrap)和3-20重量%的水溶性羟基硬脂酸盐的皂条。该专利公开了hsa的盐而不是hsa本身,因此皂条根本不涉及富脂化。因此,本发明的一个目的是提供一种皂条组合物,其提供增强的抗微生物功效同时易于挤出。本发明的另一个目的是提供一种皂条组合物,其显示出增强的抗微生物功效,易于挤出,并且还从富脂条中递送预期的高泡沫产生。技术实现要素:本发明涉及一种皂条组合物,其包含(i)按所述组合物的重量计,45至85%总量的皂;(ii)按所述组合物的重量计,2至15%的总游离脂肪酸;和(iii)按所述组合物的重量计,14至21%的水;其中按所述组合物的重量计,所述游离脂肪酸包含0.3至10%的羟基硬脂酸。具体实施方式通过阅读以下详细描述和所附权利要求,这些和其它方面、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得显而易见。为了避免疑问,本发明的一个方面的任何特征都可以用于本发明的任何其它方面。词语“包含”旨在表示“包括”,但不一定是“由...组成”或“由...构成”。换句话说,所列出的步骤或选项不需要是穷举性的。应注意,以下描述中给出的实施例旨在阐明本发明,而非旨在使本发明限于这些实施例本身。类似地,除非另有说明,否则所有百分比均为重量/重量百分比。除非是在工作实施例和比较实施例中,或者是在另外明确指出的情况下,否则本说明书和权利要求中表示材料量或反应条件、材料物理性质和/或用途的所有数字都应理解为由词语“约”修饰。以“x至y”的形式表示的数值范围应理解为包括x和y。当针对特定特征以“x至y”的形式描述多个优选范围时,应理解还预期组合不同端点的所有范围。本发明涉及皂条组合物。皂条组合物是指包含成形固体的形式的皂的清洁组合物。本发明的皂条包含45-85%总量的皂。术语皂指脂肪酸的盐。优选地,皂是c8-c24脂肪酸的皂。阳离子可以是碱金属、碱土金属或铵离子,优选碱金属。优选地,阳离子选自钠或钾。皂可以是饱和的或不饱和的。饱和皂在稳定性方面优于不饱和皂。油或脂肪酸可以是植物或动物来源的。皂可以通过油、脂肪或脂肪酸的皂化作用获得。通常用于制备皂条的脂肪或油可以选自牛脂、牛脂硬脂精、棕榈油、棕榈硬脂精、大豆油、鱼油、蓖麻油、米糠油、葵花籽油、椰子油、巴巴苏油和棕榈仁油。脂肪酸可以来自椰子、米糠、落花生、牛脂、棕榈、棕榈仁、棉籽或大豆。脂肪酸皂也可以合成制备(例如,通过石油的氧化或通过用费-托方法氢化一氧化碳)。还可以使用树脂酸,例如存在于妥尔油中的那些。也可以使用环烷酸。皂条可另外包含合成表面活性剂,其选自阴离子、非离子、阳离子或两性离子表面活性剂类别中的一种或多种,优选选自阴离子表面活性剂。根据本发明的这些合成表面活性剂以按组合物的重量计小于8%,优选小于4%,更优选小于13%,进一步更优选小于2%,甚至进一步更优选小于1%包含,并且最佳地不存在于组合物中。本发明的组合物是成型固体(例如条)的形式。清洁皂组合物通常是其中包含足够量的表面活性剂的洗去型产品,其用于清洁期望的局部表面,例如全身、毛发和头皮或面部。将其施用在局部表面上,并在其上仅保留几秒钟或几分钟,然后用大量的水洗掉。本发明的皂条包含按组合物重量计45-85%的总皂,优选60-80%,更优选65-80%的皂。本发明的皂条包含低分子量的皂(c8-c12皂),其通常是水溶性的,其在1-40%的范围内。优选的是皂条包含40-80重量%的c16-c22脂肪酸皂,其通常是水不溶性皂。进一步优选的方面涉及主要水不溶性的皂,硬脂酸盐和棕榈酸盐皂占40-72%。不饱和脂肪酸皂也可包含在组合物的总皂含量中。不饱和皂优选是油酸皂。皂条组合物包含按重量计2-15%,优选4-12%的游离脂肪酸。游离脂肪酸是指包含烃链和末端羧基的羧酸。合适的脂肪酸是c8-c22脂肪酸。优选的脂肪酸是c12-c18,优选主要是饱和的直链脂肪酸。然而,也可以使用一些不饱和脂肪酸。当然,游离脂肪酸可以是较短链长(例如c10-c14)和较长链长(例如c16-c18)链脂肪酸的混合物。例如,一种有用的脂肪酸是来源于高月桂甘油三酯如椰子油、棕榈仁油和巴巴苏油的脂肪酸。脂肪酸可以直接引入,或者它们可以通过在加工过程中向皂加入质子酸而原位产生。合适的质子酸的实例包括:无机酸,如盐酸和硫酸、己二酸、柠檬酸、乙醇酸、乙酸、甲酸、富马酸、乳酸、苹果酸、马来酸、琥珀酸、酒石酸、支链脂肪酸和聚丙烯酸。皂条中游离脂肪酸如月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸等的存在改善了泡沫的体积和质量,使其更稳定,具有更小的气泡,其产生特征为更丰富和更奶油状的泡沫,并且还据信软化皮肤。因此,将游离脂肪酸加入皂条中是期望的,因为它有助于消除游离碱,降低ph并可使皂更温和。还表明改善了皂条的起泡特性。根据本发明,有必要在本发明的皂条组合物中包含的游离脂肪酸的总量中包含0.3-10%的羟基硬脂酸。优选的是,羟基硬脂酸是10-羟基硬脂酸或12-羟基硬脂酸。其中,12-羟基硬脂酸(12-hsa)是更优选的。12-hsa具有如下结构:不希望受到理论的束缚,本发明人相信,由于形成层状砂浆(mortar)相,包含游离脂肪酸使得皂条柔软,而包含具有羟基硬脂酸(优选12-hsa)的部分的所述游离脂肪酸通过由于羟基与水和优选甘油(如果存在)键合而赋予结构以刚性而克服了加工挑战,从而使得能够方便挤出。已经发现,这在当与具有10%或更少的低水含量的某些其它常规条相比,该皂条具有在14-21重量%范围内的足够高的水时发生。本发明人发现,与当水含量增加到13-13.5%以上时不能挤出的常规富脂条相比,含有羟基硬脂酸(特别是12-hsa)(根据本发明)的富脂皂条可以以4-6%的更高水含量挤出。因此,发现本发明的皂条组合物在包含更高量的水方面灵活得多,这有助于节省宝贵的原料和成本。组合物优选包含多羟基醇(也称为多元醇)或多元醇混合物。本文使用的术语多元醇指具有多个羟基(至少两个,优选至少三个)的化合物,其是高度水溶性的,优选易溶于水。许多类型的多元醇是可用的,包括:相对低分子量的短链多羟基化合物,如甘油和丙二醇;糖,如山梨糖醇、甘露醇、蔗糖和葡萄糖;改性碳水化合物,如水解淀粉、糊精和麦芽糖糊精,和聚合合成多元醇,如聚烷二醇,例如聚氧乙二醇(peg)和聚氧丙二醇(ppg)。特别优选的多元醇是甘油、山梨糖醇及其混合物。最优选的多元醇是甘油。在一个优选的实施方式中,本发明的条包含按重量计0-8%,优选1-7.5%的多元醇。皂条组合物通常包含电解质和水。根据本发明的电解质包括在水中实质上离解成离子的化合物。根据本发明的电解质不包括离子表面活性剂。包含在制皂方法中的合适电解质是硫酸钠、氯化钠、乙酸钠、柠檬酸钠、氯化钾、硫酸钾、碳酸钠和碱土金属的其它单盐或二盐或三盐,更优选的电解质是氯化钠、硫酸钠、柠檬酸钠、氯化钾,特别优选的电解质是氯化钠。为了避免疑问而澄清的是电解质是非皂材料。电解质优选以按组合物重量计0.5至5%,优选0.5至3%,进一步更优选1至3%包含。水用作皂的制浆介质,并且优选以按组合物的重量计16-22%包含。皂组合物可以通过包括在常规模压机中挤出混合物的方法制成条。然后可以任选地将模压的团块切成期望的尺寸,并压印期望的标记。本发明的另一个额外的益处是还发现通过挤出而制备的皂条组合物易于压印期望的标记。发现具有高富脂含量且不含12-hsa的皂条是粘性的,且难以压印。组成最终皂条组合物的各种成分如下所述:有机和无机辅助材料按条皂组合物的重量计,条组合物中使用的辅助材料的总含量应当是不高于50%,优选1至50%,更优选3至45%的量。可以使用的合适的淀粉材料包括天然淀粉(来自玉米、小麦、大米、马铃薯、木薯等)、预胶凝化淀粉、各种物理和化学改性淀粉及其混合物。术语天然淀粉指未经化学或物理改性的淀粉,也称为生淀粉或天然淀粉。优选的淀粉是来自玉米(maize、corn)、木薯、小麦、马铃薯、大米和它的其它天然来源的天然(natural、native)淀粉。具有不同直链淀粉和支链淀粉比例率生淀粉:例如玉米(25%直链淀粉);糯玉米(0%);高直链淀粉玉米(70%);马铃薯(23%);大米(16%);西米(27%);木薯(18%);小麦(30%)等。生淀粉可直接使用或在制备条组合物的过程中进行改性,使得淀粉变得胶凝化,部分或完全胶凝化。另一种合适的淀粉是预胶凝化的,其是在作为本发明的条组合物中的成分加入之前已经胶凝化的淀粉。可以获得在不同温度下胶凝的各种形式,例如冷水可分散的淀粉。一种合适的商业预胶凝化淀粉是由nationalstarchco.(brazil)以商品名cs3400提供的,但是具有类似特性的其它可商购材料也是合适的。辅助体系可任选地包含不溶性颗粒,所述不溶性颗粒包含一种材料或材料组合。不溶性颗粒是指以固体颗粒形式存在并适于个人洗涤的材料。优选地,存在矿物(例如,无机)或有机颗粒。不溶性颗粒不应被感知为刮手的(scratchy)或颗粒状的,因此应当具有小于300微米、更优选小于100微米、最优选小于50微米的粒度。优选的无机颗粒材料包括滑石和碳酸钙。滑石是硅酸镁矿物材料,具有层状硅酸盐结构和mg3si4(oh)22的组成,并且可以以水合形式获得。它具有板状形态,并且基本上是亲油/疏水的,即它被油而不是水润湿。碳酸钙或白垩以三种晶型存在:方解石、文石和球霰石。方解石的天然形态是菱形或立方形的,文石是针状或树枝状的,球霰石是球形的。商业上,碳酸钙或白垩,称为沉淀碳酸钙,是通过碳酸化方法产生的,其中二氧化碳气体鼓泡通过氢氧化钙的水悬浮液。在该方法中,碳酸钙的晶体类型是方解石或方解石和文石的混合物。其它任选的不溶性无机颗粒材料的实例包括铝硅酸盐、铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐、不溶性硫酸盐、硼酸盐和粘土(例如高岭土、瓷土)及其组合。有机颗粒材料包括:不溶性多糖,如高度交联的或不溶性淀粉(例如,通过与疏水物如琥珀酸辛酯反应)和纤维素;合成聚合物,如各种聚合物胶乳和悬浮聚合物;不溶性皂及其混合物。条组合物优选包含条皂组合物的0.1至25重量%,优选5至15重量%的这些无机或有机颗粒。遮光剂可以任选地存在于个人护理组合物中。当存在遮光剂时,清洁条通常是不透明的。遮光剂的实例包括二氧化钛、氧化锌等。当不透明皂组合物是期望的时,可以使用的特别优选的遮光剂是单或二硬脂酸乙二醇酯,例如在月桂基醚硫酸钠中的20%溶液形式。一种可替代的遮光剂是硬脂酸锌。该产品可以采取水色透明(water-clear)的形式(即透明皂),在这种情况下其将不含遮光剂,或者,其可以采取含有遮光剂(如本文所定义的遮光剂)的不透明液体皂的形式。本发明的优选皂条的ph为8-11,更优选9-11。优选的条可以另外包括至多30重量%的有益剂。优选的有益剂包括保湿剂、润肤剂、防晒剂和抗老化化合物。可以在制备条的过程期间的适当步骤加入试剂。一些有益剂可作为宏观域(macrodomain)引入。在本发明的方法中可以加入合适量的其它任选成分,如抗氧化剂、香料、聚合物、螯合剂、着色剂、除臭剂、染料、润肤剂、保湿剂、酶、泡沫促进剂、杀菌剂、另外的抗微生物剂、发泡剂、珠光剂、皮肤调理剂、稳定剂、富脂剂、防晒剂。优选地,在皂化步骤之后加入成分。优选地,将偏亚硫酸氢钠、乙二胺四乙酸(edta)、硼砂或亚乙基羟基二膦酸(ehdp)加入到制剂中。本发明的另一方面涉及一种向皮肤提供增强的抗微生物功效的方法,所述方法包括将如前述权利要求中任一项所述的组合物施用到期望的皮肤表面上,随后用水冲洗所施用的皮肤表面的步骤。现将通过以下非限制性实施例来说明本发明。实施例实施例a和1:在富脂皂条中包含12-hsa的作用制备如表1所示的下列两种皂条组合物。实施例a是不含12-hsa的富脂皂条,而实施例1是具有类似量的总富脂但包含约4%的12-hsa的富脂皂条。表-1:在上述组合物中,矿脂、月桂酸、棕榈酸/硬脂酸和12-hsa是游离脂肪酸。在用上述皂组合物洗涤皮肤之后,使用以下洗涤程序并使用以下给出的用于测量大肠杆菌杀灭的程序,测试上述两种组合物对大肠杆菌的抗微生物杀灭。预洗步骤(7天):向每个志愿者给予非抗微生物皂以用于沐浴、洗手、洗涤前臂等。指导志愿者避免使用任何免洗型产品(防晒品、洗手液、皮肤保湿剂、洗剂、乳膏、油和抗微生物产品),直至研究完成。在第8天,将志愿者分成两组(组1和2)。每组有5名志愿者。将安慰剂皂条(实施例a)给予第1组的每个志愿者,并要求他们使用皂条沐浴和洗手两周。要求志愿者每天至少两次清洗前臂,一次在沐浴期间,第二次在晚上期间。类似地,给予第2组志愿者试验产品(实施例1)两周使用。该组中的志愿者也被要求每天至少两次清洗前臂,一次在沐浴期间,第二次在晚上期间。在两周之后(第15天),要求志愿者来到研究地点进行分析。在第15天,将由研究人员使用以下方案用相应的皂条洗涤志愿者的前臂。将皂条在水中浸渍10秒。用水(100ml±10ml)润湿每个前臂。将皂条在前臂的长度上来回摩擦10次。将3ml±1ml的水加到前臂上,并使其起泡30秒。将泡沫在前臂上保留20秒。前臂用水洗涤1分钟,同时确保皂被完全洗掉。通过使用无菌棉纸拍干除去过量的水。要求志愿者在研究地点等待5小时。在5小时之后,将10μl的来自108储液的大肠杆菌(10536)施用在前臂皮肤上限定的圆形区域(7cm2圆形)上5分钟。(使用18-20小时的旧肉汤培养基在10mm的磷酸钠缓冲液中制备108个培养基储液,在620nm处将od值调节至0.8以得到108计数)。在大肠杆菌在前臂皮肤上5分钟的接触时间之后,使用1.5ml的提取缓冲液通过杯擦洗方法(astm法,e2752-10)将其回收。然后将每个样品在9mld/e(deyengley中和肉汤)中连续稀释,并将各自的稀释液铺板在macconkey琼脂培养基上。将板在37℃下培养24小时,以使大肠杆菌生长,然后对菌落计数,并通过使用标准微生物学方法计算logcfu/ml。关于大肠杆菌杀灭的数据显示在下表2中:表-2如上制备的皂条在挤出机中的可加工性总结如下。上表1和2中的数据表明,根据本发明的组合物(实施例1)和含有类似水平的游离脂肪酸的常规富脂皂条(实施例a)产生了具有类似杀灭水平的非常好的抗微生物功效。然而,与常规富脂皂条(实施例a)相比,根据本发明的皂条(实施例1)可以容易地挤出和冲压,而对于常规富脂皂条,这样的加工步骤很难进行。实施例b、1:含或不含12-hsa的富脂条的可加工性还制备了与实施例-1类似但不含12-hsa的另一种组合物(实施例-b),并比较了两种皂条样品的可加工性。组合物显示在下表-3中:表-3如上制备的皂条在挤出机中的可加工性总结如下。表-4上表3和4中的数据表明根据本发明的组合物(实施例1)可以容易地挤出和冲压。另一方面,具有类似量的富脂而不含12-hsa的类似皂条(实施例-b)很难加工。实施例c、d、2:与常规皂条(实施例c和d)相比,本发明的组合物(实施例2)对泡沫体积的影响:制备表5所示的皂条组合物。使用以下方法测量皂条样品的泡沫体积。泡沫由受过训练的技术人员使用标准化方法产生。收集泡沫并测量其体积。(i)片剂预处理:戴上之前用普通皂洗涤的外科医生手套,在开始测试顺序之前,将所有的测试片剂冲洗至少10分钟。这最好通过在流水下旋转它们180°约20次来进行。(ii)将约5升的已知硬度和在规定温度下的水收集在碗中。在已经测试每个皂条之后更换水。(iii)拿起片剂,将其浸入水中并将其取出。在手之间180°旋转片剂15次。然后将片剂放在皂盘上。(iv)泡沫是由手套上剩余的皂产生。步骤1:以相同方式将一只手在另一只手上(两只手在相同方向上)摩擦10次。步骤2:然后用左手握住右手,反之亦然,并将泡沫推到手指的尖端。重复该操作五次。然后重复上述两个步骤。之后将泡沫放入烧杯中。(v)再重复两次第iii段中泡沫产生的整个程序,合并烧杯中的所有泡沫。(vi)然后轻轻搅拌合并的泡沫以释放大袋空气。之后读数并记录体积。数据分析通过双向方差分析,然后是tukey's检验进行。每个样品产生的泡沫体积在下表5中给出:表-5实施例cd2成分wt%wt%wt%月桂酸钠8.212.45.1棕榈酸钠60.065.055.0甘油6.02.04.1氯化钠0.70.70.7na4edta0.040.040.04依替膦酸na40.140.140.14滑石6.02.56.0脂肪酸(c12-18)0.250.255.512-羟基硬脂酸004.1柠檬酸钠二水合物001.8合成表面活性剂*1.001.8次要成分2.02.02.0水至100至100至100泡沫体积(ml)216247294*使用的合成表面活性剂是α烯烃磺酸盐(aos)、伯烷基硫酸盐(pas)和椰油酰胺丙基甜菜碱(capb)的混合物。上表5中的数据表明,与没有富脂或12-hsa的常规组合物(实施例c和d)相比,根据本发明的组合物(实施例2)递送更好的泡沫。当前第1页12
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