косметическое средство для защиты от ультрафиолетового излучения

Формула изобретения

1. Косметическое средство для защиты от ультрафиолетового излучения, содержащее водно-масляную основу и действующее вещество, ослабляющее ультрафиолетовое излучение, отличающееся тем, что в качестве действующего вещества использован нанокристаллический хемосорбировавший кислород кремний с размером частиц 2-50 нм, полученный в высокочастотной индукционной плазме в аргоне или гелии в присутствии кислорода и взятый в количестве 0,25-3%.

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит названный нанокристаллический хемосорбировавший кислород кремний, полученный в присутствии кислорода, взятого в количестве 1,5-3 об.%.

3. Средство по п.2, отличающееся тем, что нанокристаллический хемосорбировавший кислород кремний взят в количестве 5-15 мас.%.

4. Средство по п.1, отличающееся тем, что оно представляет собой солнцезащитный крем.

5. Средство по п.4, отличающееся тем, что для расширения спектра защитного действия оно дополнительно содержит ультрафиолетовые абсорберы, поглощающие волны в области от 290 до 400 нм.

6. Средство по любому из пп.1, 4 и 5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит полимерные микрокапсулы (сансферы).

7. Средство по любому из пп.1, 4 и 5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит люминесцирующие ингредиенты.

8. Средство по пп.1-7, отличающееся тем, что водно-масляная основа представляет собой эмульсию типа масло в воде или вода в масле.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к косметическим средствам, а более точно - к косметическим средствам, защищающим от вредного воздействия ультрафиолетового излучения природного или искусственного происхождения и применяемым при производстве кремов, лаков и красок.

Известны косметические средства, предназначенные для защиты от вредного воздействия ультрафиолетового излучения, содержащие водно-масляную основу и действующее вещество в виде ультрадисперсных частиц оксидов титана, цинка или церия (см. патент US №6099798 от 08.08.2000; патент US №6197282 от 06.03.2001).

Известно также косметическое средство для защиты кожи от ультрафиолетового излучения, содержащее органические абсорбенты совместно с пустотелыми полимерными сферами (сансферами) (см. патент US №5663213). Это средство основано на физических эффектах поглощения и рассеяния света.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому косметическому средству является косметическое средство, описанное в патенте US №5700451 по кл. А 61 К 7/42. В этом патенте описана солнцезащитная композиция, содержащая водно-масляную основу и действующее вещество в виде диоксида титана с размером частиц 50-150 нм с включением в него 1-15% смеси анатаза. Эта композиция защищает кожу от ультрафиолетового излучения. Она стабильна, невидима и легко применяется обычным способом.

Однако данная композиция обладает способностью рассеяния или преобразования ультрафиолетовых лучей в другие виды излучения, что приводит к недостаточной эффективности защитного действия, так как имеющие место вторичные излучения неблагоприятно действуют на кожу человека.

В основу изобретения положена задача разработать такое косметическое средство, которое полностью бы поглощало ультрафиолетовое излучение, вредно воздействующее на кожу человека, повышая тем самым эффективность светозащитного действия предлагаемого средства.

Поставленная задача решается тем, что в косметическом средстве, содержащем водно-масляную основу и действующее вещество, ослабляющее ультрафиолетовое излучение, согласно изобретению в качестве действующего вещества использован нанокристаллический хемосорбировавший кислород кремний с размером частиц 2-50 нм, полученный в высокочастотной индукционной плазме в аргоне или гелии в присутствии кислорода и взятый в количестве 0,25-3%.

Нанокристаллический кремний представляет собой ядро, покрытое частично или полностью оболочкой диоксида кремния. Частицы кремния являются квантовыми точками, способными захватывать и полностью поглощать фотоны ультрафиолетового излучения по принципу бэнд-гaп-технологии. При взаимодействии частиц кремния с ультрафиолетовым излучением происходит захват (удержание) кванта света без его преобразования в излучение с другими энергетическими характеристиками. При этом происходит эффективное оптическое поглощение фотона с энергией, равной энергии запрещенной зоны в порошке кремния.

Также согласно изобретению средство содержит названный нанокристаллический кремний, полученный в присутствии кислорода, взятого в количестве 1,5-3 об.%. Кроме того, нанокристаллический хемосорбировавший кислород кремний взят в количестве 5-15 мас.%.

В зависимости от количества поглощенного кислорода цвет ядра кремния меняется от темно-серого до белого, а в промежутке - золотисто-желтый.

Предлагаемое косметическое средство представляет собой солнцезащитный крем.

Для расширения спектра защитного действия косметическое средство согласно изобретению дополнительно содержит ультрафиолетовые абсорберы, поглощающие волны в области от 290 до 400 нм. Кроме этих абсорберов средство дополнительно содержит или полимерные микрокапсулы (сансферы), или люминесцирующие ингредиенты.

В предлагаемом солнцезащитном креме водно-масляная основа представляет собой эмульсию типа масло в воде или вода в масле.

В дальнейшем изобретение будет подробно раскрыто в описании и конкретных примерах его осуществления.

Нанокристаллический хемосорбировавший кислород кремний получают в высокочастотной индукционной плазме в аргоне или гелии в присутствии кислорода. Кремний представляет собой ядро, покрытое частично или полностью оболочкой диоксида кремния, получаемой при добавлении кислорода. Поверхностный оксидный слой на ядре регулируют количеством добавляемого кислорода. Концентрация кислорода в подаваемом газе составляет 1,5-3 об.%.

Степень окисления кремния, контролируемая по концентрации кислорода в отходящем газе, составляет 5-15 мас.%.

В зависимости от степени окисления ядро кремния покрыто частично или полностью оболочкой диоксида кремния, а цвет кремния изменяется от темно-серого (неокисленный кремний) до золотисто-желтого (частичное покрытие ядра кремния) и белого (полное покрытие ядра оболочкой диоксида кремния).

Удельная поверхность нанокристаллического кремния по низкотемпературной адсорбции азота (по методу Брунауэра, Эммета и Теллера-БЭТ) составляет 100-1500 м²/г).

Размер частиц нанокристаллической фракции кремния определяется методом просвечивающей электронной микроскопии на микроскопе Philips-ЕМ-300 и составляет 2-50 нм.

Были приготовлены косметические средства для защиты от ультрафиолетового излучения, содержащие различные количества нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния, при этом водно-масляная основа этих средств состояла из двух фаз, первая фаза А -водонерастворимая, а вторая фаза В - водорастворимая, при этом эта основа представляла собой эмульсию типа масло в воде или вода в масле.

Каждую фазу отдельно нагревали до 40-100°С, смешивали и гомогенизировали. Затем при перемешивании добавляли 0,2; 0,25; 1,5; 3; 3,5 и 4% нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния, полученного по вышеописанной технологии. При этом количество кислорода, вводимого в газ, составляет 1,5-3 об.%.

Составы приготовленных косметических средств указаны в таблице.

На спектрофотометре Hitachi-330 были получены ультрафиолетовые спектры косметических средств, содержащих 0-3,5% нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния с длиной волны 190-500 нм. Спектры всех косметических средств характеризуются 100%-ным поглощением ультрафиолетового излучения с длиной волны 190-300 нм. В спектральном диапазоне с длиной волн 300-320 нм имеет место край поглощения излучения. Свыше 320 нм уровень пропускания составляет 90-95% в зависимости от толщины нанесенного слоя.

Пример 1. Приготовленные кремы были опробованы на эффективность солнцезащитного действия на группе из 5 добровольцев. Облучение проводилось с помощью ультрафиолетового облучателя УФО-1, который полностью имитирует солнечное излучение и помимо ультрафиолетовой компоненты содержит также инфракрасную компоненту. Расстояние от облучателя до испытуемого составляло 50 см. Время покраснения кожи без защитного слоя крема составило соответственно для 1-го испытуемого - 3 мин; для 2-го - 2,5 мин; для 3-го - 2,5 мин; для 4-го - 3,5 мин; для 5-го - 3 мин. При нанесении на кожу крема, содержащего 0,1% нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния, время покраснения кожи не изменялось, =0* (* - разница между временем покраснения кожи с нанесенным кремом и без защиты).

Пример 2. Аналогичен примеру 1, за исключением того, что содержание нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния в креме составляло 0,25%. Время покраснения кожи без защиты и с нанесенным слоем крема составило соответственно для 1-го испытуемого - 3 и 5 мин; для 2-го - 2,5 и 4 мин; для 3-го - 2,5 и 6 мин; для 4-го - 3,5 и 7,5 мин; для 5-го - 3 и 4 мин; _ср=2,4 мин.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, за исключением того, что содержание нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния в креме составляло 1,5%. Время покраснения кожи без защиты и с нанесенным слоем крема составило соответственно для 1-го испытуемого - 3 и 7 мин; для 2-го - 2,5 и 5,5 мин; для 3-го - 2,5 и 8 мин; для 4-го - 3,5 и 9 мин; для 5-го - 3 и 5 мин; _ср=4 мин.

Пример 4. Аналогичен примеру 1, за исключением того, что содержание нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния в креме составляло 3%. Время покраснения кожи без защиты и с нанесенным слоем крема составило соответственно для 1-го испытуемого - 3 и 8 мин; для 2-го - 2,5 и 7 мин; для 3-го - 2,5 и 10 мин; для 4-го - 3,5 и 11 мин; для 5-го - 3 и 7 мин; _ср=5,6 мин.

Пример 5. Аналогичен примеру 1, за исключением того, что содержание нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния в креме составляло 3,5%. Время покраснения кожи без защиты и с нанесенным слоем крема составило соответственно для 1-го испытуемого - 3 и 7,5 мин; для 2-го - 2,5 и 7,5 мин; для 3-го - 2,5 и 9 мин; для 4-го - 3,5 и 11,5 мин; для 5-го - 3 и 6 мин; _ср=5,4 мин.

Пример 6. Аналогичен примеру 3, за исключением того, что в крем добавляли 10% ультрафиолетового абсорбера - этилгексилметоксициннамата (Гелиопан - AV). Время покраснения кожи без защиты и с нанесенным слоем крема составило соответственно для 1-го испытуемого - 3 и 9,5 мин; для 2-го - 2,5 и 6 мин; для 3-го - 2,5 и 9 мин; для 4-го - 3,5 и 10 мин; для 5-го - 3 и 7 мин; _ср=5,4 мин.

Пример 7. В кремовую основу, не содержащую нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния, добавляли 10% ультрафиолетового абсорбера - этилгексилметоксициннамата. Время покраснения кожи без защиты и с нанесенным слоем крема составило соответственно для 1-го испытуемого - 3 и 5 мин; для 2-го - 2,5 и 4 мин; для 3-го - 2,5 и 6 мин; для 4-го - 3,5 и 7,5 мин; для 5-го - 3 и 4 мин; _ср=2,5 мин.

Пример 8. Аналогичен примеру 7, за исключением того, что в крем добавляли 3% нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния. Время покраснения кожи без защиты и с нанесенным слоем крема составило соответственно для 1-го испытуемого - 3 и 10 мин; для 2-го - 2,5 и 9 мин; для 3-го - 2,5 и 12 мин; для 4-го - 3,5 и 12,5 мин; для 5-го - 3 и 9 мин; _ср=7,4 мин.

Пример 9. Аналогичен примеру 3, за исключением того, что в крем вводится 1,5% нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния, полученного при концентрации кислорода в отходящем газе 5%. =5,6 мин.

Пример 10. Аналогичен примеру 3, за исключением того, что в крем вводится 1,5% нанокристаллического хемосорбировавшего кислород кремния, полученного при концентрации кислорода в отходящем газе 15%. =7,4 мин.