具有发射近红外(nir)光的材料的化妆品组合物及其方法
【专利说明】具有发射近红外（NIR)光的材料的化妆品组合物及其方法
[0001] 相关申请的夺叉引用 本申请要求2012年12月11日提交的美国临时申请号61/735, 611的优先权。
[0002] 发明背景。 发明领域
[0003] 本发明涉及具有长期益处的化妆品制剂。更具体地，本发明涉及用于身体、具体而 言皮肤、头皮和/或毛发的化妆品产品，其并入发射近红外（NIR)光的材料。
[0004] 现有技术的说明 几乎每个人都想要维持不老的年轻外观。消费者总是寻找将消除他（她）们的皱纹且 使他（她）们保持更年轻外观的下一产品或处理，具体而言，更安全且更有效的用于复原皮 肤的方法和产品。胶原蛋白和弹性蛋白是使皮肤保持年轻外观的皮肤组分。胶原蛋白分子 包在一起以形成细长纤维，并且与弹性蛋白一起形成束，其有助于使皮肤层弹性，因此帮助 皮肤抵抗拉伸。但是，这些组分随着人们衰老而减少。此外，阳光照射、吸烟和环境压力改 变和降解皮肤的胶原蛋白和弹性蛋白。阳光照射，具体而言，诱导基质金属蛋白酶（MMP)， 一组酶，以降解和瓦解胶原蛋白束，可能有助于皱纹形成。各种方法，包括透明质酸注射剂， 维生素C化合物或维生素A化合物（例如，类维生素A)的局部施用，已用于加强或防止胶 原蛋白的丧失。其他方法，包括磨皮术、化学脱皮、电刺激、利用微针镶嵌辊的胶原蛋白诱导 治疗（CIT)、真皮填充剂、激光治疗等，据说通过搅动皮肤和触发愈合和/或刺激新胶原生 成（neocollagenesis)而改善皮肤的外观。然而，侵袭性方法，具体地磨皮和化学脱皮，已 经观察到破坏皮肤，并且进一步具有长期副作用（包括红斑和瘢痕形成）的潜力。此外，所 有这些处理都是昂贵的程序，并且可以仅由专业人员进行。
[0005] 最近已经报道，光生物调节，也被称为低水平激光治疗（LLLT)，导致有益的临床效 果，包括伤口愈合。这是这样的技术，其中暴露于低能量激光或LED(发光二极管）阵列刺 激细胞的功能。已经观察到，在损伤或创伤损害的细胞中，产生能量的线粒体被关闭，使得 ATP形式的能量的产生减少或完全停止。当这些细胞借助正确频率的LLLT暴露于红外或近 红外光时，线粒体被重新活化，并且几乎立即开始产生腺苷5'二磷酸（ADP)，其与单重态自 由氧连接以产生腺苷5'三磷酸（ATP)，即用于细胞中的代谢过程的能量源。更具体地，据信 在细胞水平的光生物调节的机制涉及线粒体呼吸链组分的活化，导致由细胞色素氧化酶吸 收光引发的信号传导级联，所述细胞色素氧化酶是在远红至近红外光谱范围内具有强烈吸 收的整合膜蛋白，其促进细胞增殖和细胞保护作用。该疗法的有效性看起来与激光的颜色 (波长）、强度和递送的总能量相关。激光照射的正确剂量据说实现不仅伤口愈合、而且疼 痛缓解、炎症、免疫系统发挥功能和神经再生的速度和质量的改善。
[0006] 还已经观察到，LLLT疗法刺激新胶原生成、收紧胶原蛋白纤维和刺激弹性蛋白的 产生，其中所有都被认为有利于改善皮肤质地或形貌的外观，包括减少扩张毛孔和皱纹的 出现，同时创伤最小。此外，LED装置已用于将NIR光应用于头皮以刺激愈合和已变得休眠 的毛囊的生长阶段，以及减少引起头皮肩的脂溢性炎症。还已经报道，LLLT疗法，直接通过 调节某些基因的表达，且间接通过调节与DNA合成和修复和细胞代谢相关的基因的表达， 刺激细胞生长。其他研宄已经表明，LLLT疗法可用于减少脂肪团的出现。LLLT疗法与适度 运动的组合，也已经报道在脂肪减少和体重减轻中发挥作用。研宄的结果表明，NIR光通过 热和非热机制起作用。热效应包括用组织温度、组织氧分压和组织血流的增加生成温暖的 治疗领域。NIR光提高组织的正常缓慢代谢和脂肪分解的速率，而动员的脂肪在运动过程中 在肌肉中燃烧。
[0007] 本申请人的理解是，发射NIR光的材料迄今没有并入外用化妆品产品，以提供以 前仅用发射NIR光的装置诸如激光实现的益处。可有利地向消费者提供方法和产品用于实 现皮肤和毛发治疗或再生，其不需要使用装置诸如激光或LED或皮肤科医生应用治疗。
[0008] 发明概述 本发明的一个目的是提供在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中包含发射NIR光的 材料的化妆品或皮肤病学组合物。
[0009] 本发明的一个目的还是提供在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中包含持续发 射NIR光的发射NIR光的材料的化妆品或皮肤病学组合物。
[0010] 本发明的一个其他目的是提供在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中包含发射 NIR光的材料与至少一种皮肤、头皮、毛发和/或身体有益剂的组合的化妆品或皮肤病学组 合物。
[0011] 本发明的另一个目的是提供在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中包含发射NIR 光的材料的用于刺激皮肤、头皮和/或毛发的愈合或再生特性的化妆品或皮肤病学组合 物。
[0012] 本发明的一个目的还是提供在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中包含发射NIR 光的材料与至少一种皮肤、头皮和/或毛发有益剂的组合的用于刺激皮肤、头皮和/或毛发 的愈合或再生特性的化妆品或皮肤病学组合物。
[0013] 本发明的另一个目的是提供用于刺激皮肤、头皮和/或毛发的愈合或再生特性的 基材，所述基材包含 固体主体；和 与固体主体结合的发射NIR光的材料。
[0014] 本发明的另一个目的是提供用于刺激皮肤、头皮和/或毛发的愈合或再生特性的 方法，所述方法包括： 向需要此类处理的皮肤、头皮和/或毛发施用在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中 包含发射NIR光的材料的化妆品或皮肤病学组合物；和 使所述组合物保持与皮肤、头皮和/或毛发接触足以刺激皮肤、头皮和/或毛发的愈合 或再生特性的时间，其中在将所述组合物施用于皮肤、头皮和/或毛发之前、期间或之后将 所述组合物暴露于UV或荧光足以活化发射NIR光的材料的时间。
[0015] 本发明的另一个目的是提供用于刺激皮肤、头皮和/或毛发的愈合或再生特性的 方法，所述方法包括： 向需要此类处理的皮肤和/或毛发施用在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中包含 发射NIR光的材料与至少一种皮肤、头皮和/或毛发有益剂的组合的化妆品或皮肤病学组 合物；和使所述组合物保持与皮肤、头皮和/或毛发接触足以刺激皮肤、头皮和/或毛发的 愈合或再生特性的时间，其中在将所述组合物施用于皮肤、头皮和/或毛发之前、期间或之 后将所述组合物暴露于UV或荧光足以活化发射NIR光的材料的时间。
[0016] 本发明的一个其他目的是提供用于改善身体组成的方法，所述方法包括： 向含有脂肪组织且需要此类改善的至少一个身体部位的皮肤施用在化妆品或皮肤病 学可接受的媒介物中包含发射NIR光的材料（其能够提供对脂肪组织的热效应）的化妆品 或皮肤病学组合物；和 使所述组合物保持与至少一个身体部分的皮肤接触（同时运动至少一个身体部分）足 以在脂肪组织上生成NIR光的热效应的时间，从而增加脂肪组织中的脂肪分解和加强身体 部分中的脂肪减少；其中在将所述组合物施用于至少一个身体部分的皮肤之前、期间或之 后将所述组合物暴露于UV或荧光足以活化发射NIR光的材料的时间。
[0017] 本发明的其他方面和目的将从随后说明书和权利要求变得更加显而易见。
[0018]附图简述 图la是在其表面上引入发射NIR光的颗粒的纤维或刷毛的正视图； 图lb是沿着线lb-lb截取的图la的纤维或刷毛的横截面图； 图2a是在纤维的整个表面并入嵌入的发射NIR光的颗粒且在纤维的部分表面上并入 发射NIR光的颗粒的纤维或刷毛的正视图； 图2b是沿着线2b-2b截取的图2a的纤维或刷毛的横截面图； 图3a是在其表面上并入发射NIR光的颗粒的片材的俯视透视图； 图3b是沿着线3b-3b截取的图3a的片材的横截面图； 图4a是在片材的整个表面并入嵌入的发射NIR光的颗粒且在片材的部分表面上并入 发射NIR光的颗粒的片材的俯视透视图； 图4b是沿着线4b-4b截取的图4a的片材的横截面图； 图5是多层片材的分解俯视透视图，下部片材的上表面并入发射NIR光的颗粒； 图6是并入根据本发明的纤维的纺织品的示意图； 图7是具有并入根据本发明的纤维的植绒前端件的化妆品施涂器部分的示意图； 图8是具有并入嵌入的发射NIR光的颗粒的泡沫前端件的另一化妆品施涂器部分的示 意图； 图9是提供有含有嵌入的发射NIR光的颗粒的梳状端件的化妆品施涂器部分的示意 图； 图10是提供有并入根据本发明的刷毛的刷状端件的化妆品施涂器部分的示意图； 图11是提供有并入根据本发明的刷毛的刷状端件的化妆品施涂器部分的另一个实施 方案的不意图； 图12是提供有并入根据本发明的刷毛的刷状端件的化妆品施涂器部分的另一个实施 方案的不意图； 图13是并入根据本发明的刷毛的毛刷的示意图；且 图14是并入根据本发明的刷毛的牙刷的示意图。
[0019]本发明优选实施方案的详述 长持久磷光现象是众所周知的。可见光区域的长持久磷光体已经充分开发，并且广泛 应用于各领域，诸如保安标志、紧急路线标志、安全指示、和黑暗环境或夜间的控制面板的 指示物。此外，在暴露于阳光后发射可见光的材料是众所周知的，例如，黑暗发光贴纸、玩具 等。还已知在黑暗化妆品诸如口红中的发光物中使用发光材料，例如ZnS:Cu磷光体。当暴 露于紫外（UV)照射时，这些产品在黑暗中发光。相反，NIR区（650-900nm波长）（光谱中 波长最接近于人眼可检测的照射的区域）中的长持久磷光体的研宄和开发与其可见对应 物相比更慢进展。当光不足以看到时，NIR最通常已知用于光纤通信和夜视装置诸如护目 镜中。此类装置通过将环境可见光光子转化为电子进行操作，然后所述电子由化学和电过 程放大并转化回成可见光。具有余辉的NIR持久荧光体也是已知的。这些磷光体需要阳光 (UV光）用于激发，且表明几分钟至几个小时的发射期。
[0020] 令人惊讶地，据本申请人所知，迄今为止，不存在这样的化妆品制剂，其并入发射 NIR光的材料并且可以为身体、具体而言为皮肤、头皮和/或毛发提供益处，这先前仅通过 使用装置而观察到。尽管如此，由于暴露于阳光与皮肤、甚至毛发上的有害影响（即，燃烧； 早衰，包括皮肤起皱；皮肤癌；等）相关，所以期望将不需要长时间暴露于UV光用于激发的 发射NIR光的材料并入化妆品和/或皮肤病学产品。此外，此类产品的使用者期望NIR光 发射期将比暴露于激光或LED装置提供的时间持续更长时间段，更优选地，超过几个小时。 此外，消费者非常期望不需要装置或仪器诸如激光以施用的产品。因此，本发明涉及提供并 入发射NIR光的材料的化妆品产品和方法，所述发射NIR光的材料仅需要极少暴露于UV光 用于激发且表明长持久发射期；也就是说，与可从由发射NIR光的装置提供的离散或分离 的处理获得的那些效果相比持久、长期的效果。此外，本发明的益处可以在不需要昂贵办公 室拜访经培训专业人员来实现。
[0021] 根据本发明的一个方面，提供了在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中并入发射 NIR光的材料的化妆品或皮肤病学组合物。
[0022] 用本发明的组合物可获得的治疗益处包括使用LLLT疗法可获得的任何益处，包 括，但不限于，刺激皮肤中胶原蛋白和/或弹性蛋白产生；改善皮肤纹理，诸如通过减小皮 肤中孔的大小，减小皮肤中皱纹的大小和/或深度，减少皮肤中脂肪团的出现；减少皮肤中 的炎症；使肤色均匀；治疗痤疮；减少皮肤上的痤疮疤痕的出现；增强DNA合成和修复；回 复毛发和头皮，诸如通过刺激毛囊（包括休眠毛囊）的生长期，平滑毛发角质层，且减少皮 脂溢炎症。
[0023] 发射NIR光且对于在人体（包括皮肤、头皮和/或毛发）上使用无毒的任何材料 都可以用于本发明的组合物中。有用的发射NIR光的材料可包括，但不限于，广泛用于应用 诸如紧急指路标志、发光涂料和体内诊断成像的类型的无机发光材料，诸如，但不限于，磷 光体]\%510 35112+、073+、]\1112+;〇& (|.22%9]\%(|.951 206，掺杂有￡11+2、07+3、]\111 2+;5^1 204:￡112+、073+、 ￡1' 3+;1^36&5663014:〇 3+，有或没有共掺杂物，诸如1^+、2112+工&2+、]\% 2+和073+山1136&266 4014:〇3+ (Ln=Y、Gd、La或Lu) ;LiGa508:Cr3+;M3Ga2Ge4014:Cr3+ (M=Sr或Ca) ;La3Ga5Si014:Cr3+; La3Ga5 5Nba5014:Cr3+;La3Ga5Ge014:Cr3+;Gd3Ga5012:Cr3+;ZnsGaAeA。:0? 5%Cr3+;和陶瓷-金属 复合材料，例如，包含硼粉末的那些，诸如用于毛发定型铁；等。
[0024] 发射NIR光的材料还可以包含有机发光材料，诸如通常用作诊断成像方法中的探 针的那些，例如，与牛血清白蛋白和二氧化硅中捕获的天然或合成的聚合物、肽、葡萄糖类 似物、荧光金纳米簇结合的近红外荧光（NIRF)探针；等等。此外，由于线粒体中发现的血红 素相关分子，诸如含有卟啉（血红素）的蛋白，即，细胞色素，被报道为NIR光的接收物和发 射物，所以这些天然分子，以及含有血红素的叶绿素，Pt-卟啉环系统等被考虑用于本发明 的组合物和方法中。考虑使用两种或更多种不同的发射NIR光的材料可具有放大或协同效 应，而不是仅仅由单独材料提供的累加效应。
[0025] 可用于本发明的组合物中的发射NIR光的材料通过在例如约1分钟至约10分钟 的短暂暴露期过程中通过吸收UV或荧光而活化。优选地，发射NIR光的材料在仅最少暴露 于UV光后发射长持久的近红外光。"长持久"是指，仅初始短暂暴露于UV或荧光之后，NIR 光发射时段是至少约1小时至几周，诸如约6周，包括两者之间的所有时间段，诸如至少约 8小时至约2周。更优选地，NIR光发射时段是至少约24小时至约1周。然而，应当理解的 是，本发明的组合物中的发射NIR光的材料，一旦施用于身体，可以通过暴露于UV光或荧光 长时间段而连续地再活化或再充电（recharged)，同时组合物仍然与身体接触。
[0026]在本发明的该方面的一个优选实施方案中，化妆品或皮肤病学组合物包含发射NIR光的材料，所述发射NIR光的材料在最少暴露于UV光之后吸收和发射近红外发光长达 约2周。此类"持久"的发射NIR光的材料含有三价铬离子，S卩，认可的NIR光的发射物。 当暴露于UV光，在基态的三价铬离子的电子迅速移至更高的能量状态。当电子返回至基态 时，能量被释放作为NIR光。然而，从三价铬离子发射光的时段是相对短的（即，几毫秒）。 基于铬离子的长持久的发光材料的发光，在激发已经停止之后持续许多小时。长持久的发 光材料含有两种活性中心，发射物和捕获物。发射物在被激发后发射照射。捕获物不发射 照射，但储存激发能量并将其逐渐释放至发射物。一类这样的长持久的发光材料采用掺杂 铬的锌镓锗NIR持久磷光体，其中锌和镓锗的基材（"捕获物"）承装三价铬离子（"发射 物"）。这些磷光体的化学通式可以写成ZnxGayGez0(x+(3y/2)+2z) :tCr3+，mR其中R是选自碱土离 子、镧系离子和Li+离子的共掺杂剂；x、y和z是1至5的整数；t是0. 01至5mol% ;且m 是0至5mol%。该材料的一个实例可以通过式Zn3Ga2Ge201(l:0. 5%Cr3+代表。这些材料通过暴 露于UV或荧光仅约一分钟的简短时间段而活化。由于储存的能量在室温下被释放回铬离 子，所以化合物持续发射NIR光至多约两周的时段。该材料可制成，例如陶瓷盘或微粉末， 诸如具有2-5y粒径的粉末，的形式。所述粉末形式可并入各种化妆品和/或皮肤病学产 品，其可赋予产品在激发后发射持续NIR光或余辉的能力。
[0027]本发明的一个其他方面涉及在化妆品或皮肤病学可接受的媒介物中包含发射NIR光的材料与至少一种皮肤、头皮和/或毛发有益剂的组合的化妆品或皮肤病学组合物。
[0028]采用的发射NIR光的材料可以是任何上面提及的发射NIR光的材料。
[0029] 可用于本发明的组合物中的皮肤、头皮和毛发有益剂包括导致对皮肤、头皮或毛 发的益处的任何此类化妆品或皮肤病学治疗成分。尽管治疗剂或有益剂没有特别限制，但 优选的是那些成分：其刺激皮肤中胶原蛋白和/或弹性蛋白的产生；改善皮肤纹理，诸如通 过减小皮肤中孔的大小，减小皮肤中皱纹的大小和/或深度，减少皮肤中脂肪团的出现；减 少皮肤中的炎症；使肤色均匀；治疗痤疮；减少皮肤上的痤疮疤痕的出现；刺激DNA合成和 修复；或其回复毛发和头皮，诸如通过刺激毛囊（包括休眠毛囊）的生长期，减少皮脂溢炎 症，等等，如下面更详细描述。
[0030]刺激新胶原生成的成分包括，但不限于，维生素C及其衍生物，例如，抗坏血酸四 己基癸醇酯；类维生素A，表皮生长因子（EGF)和大豆提取物。刺激弹性蛋白的产生的成分 包括，但不限于，维生素C和alguronic酸。此类成分已经被报道改善皮肤纹理，减小孔的 大小，减小皱纹的大小和/或深度，和减少脂肪团的出现。
[0031] 已观察到改善皮肤纹理的其他成分包括，但不限于，肽，诸如argeriline(乙酰基 六肽_3)，Matryxil(棕榈酰基四肽-7和棕榈酰基寡肽），蛇肽和铜肽；a羟基酸，诸如乙醇 酸；0羟基酸，诸如水杨酸；辅酶Q10 (泛醌）；神经酰胺；和维生素A。被称为改善脂肪团的 出现的其他试剂包括甲基黄嘌呤（例如，咖啡因，氨茶碱和茶碱），其也表明促进脂肪分解； 和绿茶提取物，例如，EGCG。
[0032] 减少皮肤中的炎症的成分包括，但不限于，烟酰胺，槲皮素，水杨酸，a没药醇， EGF，咖啡果提取物和甘草酸二钾。
[0033] 抗痤疮剂包括，但不限于，过氧化苯甲酰，水杨酸，柳树皮提取物，烟酰胺，儿茶素 没食子酸酯（EGCG)，锌，酵母0葡聚糖，锯叶棕提取物，类维生素A，川皮苷，抗坏血酸四异 棕榈酸酯，甘草酸二钾，a没药醇，硫和槲皮素。
[0034] 减少皮肤上的痤疮疤痕的出现的成分包括，但不限于，漂白成分诸如氢醌，及其衍 生物，例如，熊果苷；曲酸；壬二酸；维生素C和E;a羟基酸；烟酰胺；甘草提取物，石榴提 取物，鞣花酸；和阿魏酸。
[0035] 头皮，具体地，毛囊刺激成分包括，但不限于，米诺地尔（6-哌啶-1-基嘧 啶-2,4-二胺-3-氧化物）；肉桂皮油；维生素B5;辣椒素；和薄荷（薄荷 。去头皮肩活性剂包括，但不限于，芦荟，椰子油，茶树油，牛至油，三色堇 (Kio/atrico/or)，蜂蜜，鳄梨提取物，(野生佛手柑），干酪乳杆菌 (Lacto办casei)，和副干酷乳杆菌（Lacto办乳铁蛋白，维生素 B7 (生物素），维生素B6，维生素B2，维生素B3 (尼克酰胺或烟酰胺），锌，黑加仑籽油，镁乳 (MilkofMagnesia)，和齿叶乳香树serrate)提取物。
[0036] 刺激DNA合成和修复的治疗成分包括但不限于美国专利号5, 077, 211; 5, 190, 762 ;5, 272, 079 ;和5, 296, 231中公开的那些DNA修复酶，所述专利中每个在此通过 引用以其整体并入本文。此类DNA修复酶的一个实例可以在商品名Roxisomes?下购自AGI/ Dermatics，并且具有INCI名称拟南芥提取物。它可以单独或与 卵磷脂和水混合存在。这种DNA修复酶已知在修复8-氧代-二鸟嘌呤碱基突变损伤中是 有效的。
[0037] 可以使用的另一类DNA修复酶是已知在修复0-6-甲基鸟嘌呤碱基突变损伤中有 效的酶。它由AGI/Dermatics在商品名Adasomes?下销售，并且具有INCI名称乳杆菌属 (Lactobacillus)发酵物，其可以自身或与卵磷脂和水混合添加至本发明的组合物。
[0038] 可以使用的另一类DNA修复酶是已知在修复T-T二聚体中有效的酶。该酶存在于 生物学或植物材料的混合物中。此类成分的实例由AGI/Dermatics在商品名Ultrasomes? 或Photosomes?下销售。Ultrasomes?包含微球菌属裂解物（微球菌属的 种的控制裂解的最终产物）、卵磷脂和水的混合物。Photosomes?包含浮游生物提取物（其 为生物质的提取物，所述生物质包括来自下述生物体中的一种或多种的酶：海洋浮游生物、 绿色微藻、硅藻、绿蓝和