專利名稱：單線態氧消除劑及使用它的組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新的單線態氧消除劑、含有該消除劑作為有效成分的組合物。
背景技術：
目前，作為廣義的活性氧種，公知的有超氧化物、羥基自由基、過氧化氫和單線態氧以及和它們的金屬、類脂化合物的反應產物。但是，活性氧種中，例如有電子數和基態氧不同的超氧化物、過氧化氫和羥基自由基等還原分子種，也有處于電子數和基態氧相同的激發態的激發分子種即單線態氧，基于其電子狀態的不同，分別有與在所謂的活性氧種框架無關的固有特性。而且，目前對于活性氧種的檢測正廣泛利用電子自旋共振(ESR)(例如特開2001-10954號公報的實施例9等)。ESR能有效地檢測出超氧化物和羥基自由基等自由基種，但是不能檢測出不是自由基種的單線態氧。而且，單線態氧在水中的壽命短至約4μ秒，兼具敏感和專門的檢測方法有限(例如，特開平7-159325號公報等)。因而，目前有廣義上關于活性氧種的反應和報告，以及有效捕獲活性氧種的試劑的報告，研究其檢測方法等，對于單線態氧幾乎沒有明確的方法。
近年來，對活性氧種分別研究其反應性，能明白地表示對對象分子各自特別的反應性。例如超氧化物和羥基自由基和蛋白質反應容易引起其斷片化。另一方面，單線態氧在蛋白質上形成交聯，即所謂的聚合蛋白質，其表現出和超氧化物等完全不同的特殊的反應性(例如J.Soc.Cosmet.Japan.Vol.28，No.21994，p.163-171)。而且，單線態氧作為由于紫外線照射在健康的皮膚表面上發生各種皮膚問題的原因而引起皮脂的過氧化也變得明顯(例如，日本香料制品科學公報vol.19 No.1 1995年，p.1-6)。在這樣的背景下，目前對于和活性氧種相關的以及由其引起的疾病和老化也對單線態氧的貢獻給予了極大的重視。因而，消除單線態氧得到的試劑對防止這些疾病和老化是有效的。而且，作為目前公知的單線態氧消除劑因為其物質本身的化學穩定性差，大都是長時間保存會變差的、單線態氧消除能力降低的產品，期望在效果的持續性上能進行改良。
發明內容
發明要解決的課題本發明的課題是提供一種能長期維持良好的單線態氧消除能力的試劑。而且，本發明的課題在于提供一種能抑制由單線態氧引起的各種反應而獲得的單線態氧消除劑和組合物。而且，本發明的課題在于提供一種單線態氧消除劑和組合物，其能通過適用在皮膚上來防止單線態氧涉及的反應引起的皮膚老化、皮膚變黑和皮膚損傷等。
解決課題的手段本發明為了解決上述課題，提供一種由鉑金屬的膠體溶液制得的單線態氧消除劑。作為本發明的一個形態，提供一種單線態氧消除常數為1.0×108M-1s-1以上的上述單線態氧消除劑；上述鉑族金屬為鉑或銠的上述單線態氧消除劑；單一種金屬膠體溶液的上述單線態氧消除劑；鉑膠體溶液或銠膠體溶液的上述單線態氧消除劑；上述鉑族金屬的膠體溶液含有由金屬鹽還原反應法制備的鉑族金屬粒子作為膠體粒子的上述單線態氧消除劑；鉑族金屬粒子的平均粒徑為1～6nm的上述單線態氧消除劑；上述膠體溶液含有水溶性高分子的上述單線態氧消除劑；上述鉑族金屬和上述水溶性高分子的重量比為1～40～1∶00的上述單線態氧消除劑；和上述水溶性高分子為聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)的上述單線態氧消除劑。本發明的單線態氧消除劑或含有其作為有效成分的組合物可以用來抑制單線態氧涉及的各種反應，可以在膠原交聯形成抑制劑、即刻黑化抑制劑、酶失活抑制劑、類脂化合物過氧化抑制劑、細胞老化抑制劑或色素褪色抑制劑中使用。
而且，從其他觀點來看，本發明還提供通過在皮膚上適用含有上述單線態氧消除劑作為有效成分的組合物、含有上述單線態氧消除劑作為有效成分的皮膚外用制劑、含有上述單線態氧消除劑或以其作有效成分的組合物，來抑制膠原交聯形成、即刻黑化、酶失活、類脂化合物過氧化及細胞老化的任何一種的方法；通過在皮膚上適用含有上述單線態氧消除劑或以其作有效成分的組合物，來防止皮膚老化的方法；包括添加鉑族金屬的膠體溶液的步驟的皮膚外用制劑的制備方法。
發明效果根據本發明，能提供長期維持良好的單線態氧消除能力的單線態氧消除劑。而且，根據本發明，能提供一種單線態氧消除劑和組合物，其能抑制由單線態氧引起的各種反應。而且，根據本發明，能提供一種單線態氧消除劑和組合物，其通過在皮膚上適用來防止單線態氧涉及的反應引起的皮膚老化、皮膚黑化和皮膚損傷等。
具體實施例方式
實施發明的最佳形態本發明的單線態氧消除劑由鉑族金屬的膠體溶液制得。鉑族金屬是釕、鋨、銠、銥、鈀和鉑組成的過渡金屬的總稱。其中，優選銠和鉑。膠體溶液是該鉑族金屬的粒子在液相中呈分散狀態的制品。可以是選自鉑族金屬的一種的膠體溶液，也可以是二種以上的金屬的膠體溶液。其中優選單一種金屬的膠體溶液，優選鉑的膠體溶液或銠的膠體溶液。
鉑族金屬的膠體溶液是指鉑族金屬的粒子分散在液相中的制品。為了獲得穩定的膠體狀態，鉑族金屬的粒子優選比表面積大、表面反應性優良的制品。對于鉑族金屬粒子的粒徑沒有特別限制，優選在50nm以下，更優選在20nm以下，進而優選在10nm以下，特別優選在1～6nm左右。膠體粒子的平均粒徑可以通過由透射式電子顯微鏡觀察來求出的。
分散鉑族金屬粒子的液相的主要成分優選是水。在膠體狀態沒有不穩定化的范圍內，也可以含有有機溶劑。作為有機溶劑能列舉有甲醇、乙醇等醇類；甘油、雙甘油、1，3-丁二醇、二丙二醇等多元醇類等。
金屬粒子的制備方法是各種公知的方法(例如特公昭57-43125號公報、特公昭59-120249號公報和特開平9-225317號公報、特開平10-176207號公報、特開2001-79382號公報、特開2001-122723號公報等)，本領域技術人員通過參照這些方法能容易地制備金屬粒子。例如作為金屬粒子的制備方法，能利用稱為沉淀法或金屬鹽還原反應法的化學方法、或者稱為燃燒法的物理方法。本發明的單線態氧消除劑也可以使用由任一方法制備的粒子，但是根據制造的容易性和品質方面的考慮優選使用由金屬鹽還原反應法制備的金屬粒子。
對于金屬鹽還原反應法，例如可以制備水溶性或有機溶劑可溶性的金屬鹽或金屬配位化合物的水溶液或有機溶劑溶液，在該溶液中加入水溶性高分子后，根據需要調整pH值，在惰性氛圍氣下通過加熱回流而還原獲得金屬粒子。金屬的水溶性或有機溶劑可溶性的鹽的種類沒有特別限制，例如能使用醋酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、磺酸鹽或磷酸鹽等，也可以使用它們的配位化合物。
在金屬鹽還原反應法中使用的水溶性高分子的種類沒有特別限制，例如可以使用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酸、環糊精、氨基果膠或甲基纖維素等，也可以將它們的2種以上結合使用。優選使用聚乙烯吡咯烷酮，更優選使用聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)。鉑族金屬和水溶性高分子(優選是聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮))以單位化學式量計算的濃度比優選為1∶40～1∶200。而且，可以使用各種表面活性劑例如陰離子性、陽離子性、兩性、非離子性或脂溶性等表面活性劑來代替水溶性高分子或者和水溶性高分子一起使用。使用醇進行還原時，可以使用乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇或乙二醇等。這些水溶性高分子和表面活性劑是在金屬粒子生成于液相中后作為膠體保護劑，能賦予膠體穩定化的狀態。不過，金屬粒子的制備方法不限于上述說明的方法。
由金屬鹽還原反應法在液相中生成的金屬粒子也可以不照原樣從液相中分離而在單線態氧消除劑的制備中使用。例如，可以由金屬鹽還原反應法在液相中生成金屬粒子，經過期望的適當精制步驟(例如減壓餾去在金屬鹽還原反應法工藝中使用的有機溶劑的步驟)后，通過添加任意量的水或除去任意量的水，來由穩定的膠體溶液制備單線態氧消除劑。也可以添加表面活性劑、分散劑等來賦予膠體其他的穩定化狀態。不用說，本發明的單線態氧消除劑的制備方法不限于此，例如還可以從液相一次分離由金屬鹽還原反應法生成的金屬粒子后，再分散到以水作主要成分的液相中來制備。
對于作為在最終產品制備中使用的母液的膠體溶液中鉑族金屬的濃度沒有特別限制，可以是在不損害膠體狀態的穩定性的范圍內。一般為1nmol/L～1mmol/L左右的話可以維持穩定性，但是膠體狀態的穩定性根據各金屬而不同，因而其范圍沒有限制。作為最終產品的組合物中的鉑族金屬濃度的優選范圍如下所述。
本發明的單線態氧消除劑優選其單線態氧消除常數為1.0×108M-1s-1以上，更優選在1.0×109M-1s-1以上，進而優選在1.0×1010M-1s-1以上。本說明書中，“單線態氧消除常數”是指Stern-Vormer式(I0/I＝1+kq·τ·Cq)的反應速度常數(kq)。具體來說，在任意的產生單線態氧，并觀察到伴隨單線態氧躍遷而發光的體系中，以各種濃度(Cq)添加單線態氧消除劑，測定其發光強度(I)，計算出和沒添加時的發光強度(I0)之比(I0)/(I)，通過對其各個濃度(Cq)作圖，由上述Stern-Vormer式來計算得出。上式中，τ是單線態氧的壽命，是根據體系溶劑而不同的常數。而且，濃度Cq為金屬濃度，單位為mol/L。對于該單線態氧消除常數的計算中使用的實驗體系和發光檢測裝置可以使用特許第3356517號公報中記載的體系和裝置。
本發明的單線態氧消除劑因為不會在使用中自氧化而失效，可以長期維持單線態氧的消除能力。
本發明的單線態氧消除劑能用于抑制由單線態氧存在而引起或促進的反應。例如，單線態氧公知的是會交聯真皮構成成分即膠原(J.Soc.Cosmet.Chem.Japan.Vol.28，No.2 1994，p.163-171)。膠原的交聯會導致皮膚彈力和柔軟性降低以及皮膚老化。通過在皮膚上適用本發明的單線態氧消除劑，可以抑制膠原交聯的形成，從而防止皮膚老化，維持青春的皮膚。即，本發明的單線態氧消除劑能用作膠原交聯抑制劑。
而且，例如，單線態氧大多產生在UV-A照射的皮膚表面，和多巴的氧化非酶的引起即刻黑化相關，以及和表皮脂類的過氧化相關，這是公知的(日本香料制品科學報告vol.19 No.1 1995年，p.1-6)。因而，通過在皮膚上適用本發明的單線態氧消除劑，可以用來作為抑制皮膚即刻黑化和表皮脂類的過氧化的抑制劑。另外，使用本發明的單線態氧消除劑作為即刻黑化抑制劑的情況下，單線態氧消除劑的單線態氧消除常數比多巴大，即在6.8×108M-1s-1以上更為優選。而且，例如單線態氧會引起或促進擔負生物體內反應的許多酶的失活，這是公知的。因而，本發明的單線態氧消除劑能用作酶失活抑制劑。另外，使用本發明的單線態氧消除劑作為酶失活抑制劑的情況下，單線態氧消除劑的單線態氧消除常數大于其酶的單線態氧消除常數更為優選。
而且，本發明人使用用以捕捉生物體老化現象的細胞老化評價體系，正在進行涉及細胞老化的單線態氧的研究報告(J.Jpn.Cosmet.Sci.Soc.Vol.26，2002，p.79-85)。換句話說，將細胞暴露于單線態氧中的話，會發現以所謂的細胞壽命變短為特征的老化現象。接著，該現象可以通過在細胞中提供單線態氧消除劑組氨酸來抑制。即，單線態氧消除劑提出有抑制細胞老化，從而延遲生物體老化的效果。即，本發明的單線態氧消除劑能用作細胞老化抑制劑。
而且，單線態氧會引起或促進在化妝品和食品等中混合的植物萃取物等色素的褪色或變色，這是公知的。而且，即使在不伴隨褪色和變色的場合，由于單線態氧的存在也會有引起或促進在皮膚用化妝品等中混合的藥效試劑分解的情況。混合了本發明的單線態氧消除劑的話，不僅能得到單線態氧消除能力和伴隨而來的上述效果，而且能得到抑制混合的其他試劑分解的效果。即，本發明的單線態氧消除劑能用作色素褪色防止劑，還可以用作不光是褪色還有其他藥效試劑的保存劑。
含有本發明的單線態氧消除劑的有效成分的組合物能用于醫藥品、類似藥物、化妝品、食品等各種目的。單線態氧因為總是和氧接觸，大多存在于暴露在紫外線下的皮膚表面上，含有本發明的單線態氧消除劑的組合物作為皮膚外用劑更有用。而且，因為通過消除單線態氧而抑制的反應是導致皮膚老化、皮膚黑化、皮膚損傷的反應，能抑制這樣的反應的本發明單線態氧消除劑以及含有其作為有效成分的組合物特別適合用于防止皮膚老化、美白、美化皮膚為目的的皮膚用化妝品。
單獨使用本發明的單線態氧消除劑，或者通過常規方法同時混合一種以上的公知的外用醫藥用添加劑或皮膚化妝品用添加劑，可以制備皮膚用外用制劑。本發明的單線態氧消除劑的混合量除了外用劑的劑型、使用目的等之外，根據單線態氧消除劑的單線態氧消除能力的不同而不同，一般來說，鉑族金屬的濃度在最終組合物中優選為0.01nmol/L～50μmol/L，更優選為1nmol/L～1μmol/L。如果在該范圍內，能穩定地混合膠體溶液，發揮優良的藥效。
可以單獨使用本發明的單線態氧消除劑作為皮膚外用制劑，或者可以通過混合1種或2種以上的添加劑來制備皮膚外用制劑。作為根據需要添加的添加劑，能列舉有一般在皮膚用化妝品和外用醫藥品的制劑中使用的水(精制水、溫泉水、深層水等)、醇、油、表面活性劑、金屬皂、膠凝劑、粉劑、醇類、水溶性高分子、涂層成形劑、樹脂、紫外線防護劑、包合化合物、抗菌劑、香料、除臭劑、鹽類、pH調節劑、清涼劑、動物·微生物提取物、植物萃取物、血液循環促進劑、收斂劑、抗皮脂溢藥、美白劑、抗炎癥劑、本發明的單線態氧消除劑以外的活性氧消除劑、細胞活化劑、保濕劑、螯合劑、角蛋白溶解劑、酶、激素類、維生素類等。皮膚外用制劑的制備可以通過常規方法進行，上述添加劑的混合量在不損害本發明效果的范圍內也可以根據常規方法來確定。
上述皮膚用外用制劑的形態沒有限制，可以是屬于乳液、乳劑、化妝水、美容液、泥敷劑、洗臉料、化妝品等皮膚用化妝品的形態；洗發液、美發劑、發型定型劑、生發劑、補毛發劑等和頭發化妝品相關的形態；以及分散液、軟膏、氣霧劑、粘附劑、泥敷劑、擦劑等外用醫藥品的形態。
實施例下面通過實施例來更具體地說明本發明，但是本發明的保護范圍不限于下述實施例。
在連接有芳基冷卻管和三通閥的100mL二口茄型燒瓶中加入聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)(和光純藥株式會社制造的，0.147g)，用23mL的蒸餾水溶解。攪拌該溶液10分鐘后，加入在蒸餾水中溶解氯鉑酸(H2PtCl6·6H2O和光純藥株式會社制造)獲得的1.66×10-2M溶液(2mL)，再攪拌30分鐘。用氮氣置換反應體系，加入25mL特級乙醇，邊保持在氮氣氛圍氣下，邊在100℃下回流2小時。測定反應液的UV值，認為鉑離子峰的消失和金屬固體特有的散射峰的飽和時還原反應終止。減壓餾去有機溶劑，制備鉑膠體溶液(平均粒徑2.4±0.7nm)。得到的鉑膠體溶液的鉑濃度為1mmol/L。
在上述實施例1中，除了將氯鉑酸的1.66×10-2M的溶液替換成氯化銠三水合物(和光純藥株式會社制造)的1.66×10-2M的溶液以外，和實施例1一樣制備銠的膠體溶液(平均粒徑2.2±1.0nm)。得到的銠膠體溶液的銠濃度為1mmol/L。
使用Stern-Vormer式(I0/I＝1+kq·τ·Cq)根據上述方法計算出制備的鉑膠體溶液和銠膠體溶液的單線態氧消除常數。單線態氧檢測裝置使用特許第3356517號公報中記載(詳細在該公報的第0026欄中記載)的裝置。在流動槽中使孟加拉玫紅的200μM水溶液以20mL/分鐘的速度循環。在該槽中照射波長為孟加拉玫紅吸收波長即514.5nm的激光的話，觀察到伴隨著單線態氧躍遷的發光，其發光峰的波長為1268nm。接著，以各個濃度(鉑和銠的濃度分別為1～10μmol/L的范圍)添加鉑膠體溶液和銠膠體溶液，分別測定其發光強度(I)，計算出與未添加時的發光強度(I0)的強度比(I0)/(I)，按照各個濃度(Cq鉑和銠各自的濃度)進行作圖。根據上述Stern-Vormer式計算出單線態氧消除常數(kq)。結果表示如下。
銠膠體溶液2.4×1010M-1s-1鉑膠體溶液1.6×1010M-1s-1目前，對于作為活性氧消除劑或單線態氧消除劑公知的各種化合物，同樣計算其單線態氧消除常數，β胡羅卜素為7×109M-1s-1，迭氮化納為7.9×108M-1s-1，抗壞血酸為8.3×106M-1s-1，亞牛磺酸為1×106M-1s-1，以及甘露糖醇為1×104M-1s-1。根據該結果，銠膠體溶液和鉑膠體溶液和目前公知的作為活性氧消除劑和單線態氧消除劑的化合物相比，從事實上證明了顯示出優良的單線態氧消除能力。而且銠膠體溶液和鉑膠體溶液因為其本身保存時不會被氧化，單線態氧消除能力不會失活，能長期維持單線態氧消除能力。
將混合溶解下述成分(3)、(4)和(8)～(10)的溶液和混合溶解下述成分(1)、(2)、(5)～(7)和(11)的溶液混合均勻，得到化妝水。
(成分)(％)(1)甘油 5.0(2)1，3-丁二醇6.5(3)聚氧化乙烯(20E.O.)脫水山梨糖醇單月桂酸酯 1.2(4)乙醇 8.0(5)鉑膠體溶液(鉑濃度100nmol/L)10.0(6)乳酸 0.05(7)乳酸鈉 0.1(8)對甲氧基肉桂酸-2-乙基己基酯3.0(9)防腐劑 適量(10)香料 適量(11)精制水殘余量[實施例5乳液]在成分(12)中添加下述成分(8)～(9)并膨潤后，加入成分(10)混合，并加熱維持在70℃，制備水相。在70℃下加熱混合下述成分(1)～(6)，將其添加到上述水相中，進行乳化。將該乳化物冷卻到室溫，添加下述成分(7)、(11)和(13)，均勻混合得到乳液。
(成分) ％(1)聚氧化乙烯(10E.O.)脫水山梨糖醇單硬脂酸酯1.0(2)聚氧化乙烯(60E.O.)山梨糖醇四油酸酯 0.5(3)甘油基單硬脂酸酯1.0(4)硬脂酸 0.5(5)二十二烷醇 0.5(6)角鯊烯 8.0(7)銠膠體溶液(銠濃度1μmol/L) 5.0(8)防腐劑 0.1(9)羧基乙烯基聚合物0.1(10)氫氧化鈉 0.1(11)乙醇 0.05(12)精制水 殘余量(13)香料 適量制備的化妝水和乳液任何之一都沒有變色、變味和沉淀物等，是穩定的，可以在皮膚上適用。
工業實用性本發明的單線態氧消除劑和含有其作為有效成分的組合物因為具有單線態氧消除能力，對于抑制單線態氧涉及的反應，特別是單線態氧涉及的會導致皮膚老化、即刻黑化、皮膚損傷等各種反應是有用的。
權利要求
1.一種單線態氧消除劑，其特征在于由鉑族金屬的膠體溶液制得。
2.如權利要求1中記載的單線態氧消除劑，其特征在于單線態氧消除常數在1.0×108M-1s-1以上。
3.如權利要求1或2中記載的單線態氧消除劑，其特征在于上述鉑族金屬為鉑或銠。
4.如權利要求1～3的任何一項中記載的單線態氧消除劑，其特征在于其為單一金屬的膠體溶液。
5.如權利要求1～4的任何一項中記載的單線態氧消除劑，其特征在于其用作膠原交聯形成抑制劑、即刻黑化抑制劑、酶失活抑制劑、類脂化合物過氧化抑制劑、細胞老化抑制劑或色素褪色抑制劑。
6.含有權利要求1～5的任何一項中記載的單線態氧消除劑作為有效成分的組合物。
全文摘要
提供一種由鉑族金屬的膠體溶液制得的單線態氧消除劑以及含有其作為有效成分的組合物。該組合物對于抑制會導致單線態氧涉及的皮膚老化、即刻黑化、皮膚損傷等的各種反應是有用的。
文檔編號A61Q19/00GK1838935SQ20048002405
公開日2006年9月27日 申請日期2004年8月20日 優先權日2003年8月22日
發明者內藤升, 龜山久美, 高山明美, 小林三佐子, 宮本有正, 梶田昌志 申請人:株式會社高絲, 席堤克株式會社