JP7575122B2 - 安定なピッカリング型エマルション - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年３月３日に出願された米国特許出願第１６／８０７，２７２号の優先権の利益を主張し、その全内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は概して、グリセリンおよび油を含む安定なピッカリング型エマルション、ならびにその製造方法に関する。

エマルションは、化粧品、医薬品、食品産業などを含む多くの異なる分野に普及している。エマルションは、従来のエマルションの場合のように界面活性剤（カチオン性、アニオン性、両性もしくは非イオン性）によって、またはピッカリング型エマルションの場合のように固体粒子（例えば、シリカ、粘土、ヒドロキシアパタイト（Ｈａｐ）、および一部の有機粒子）によって、一緒に保持された２種の非混和性液体を含む系である。界面活性剤は、親油性（非極性）尾部および親水性（極性）頭部からなる両親媒性分子である。極性物質と非極性物質を混合すると、界面活性剤は２種の液体間の界面に吸収され、表面張力および界面張力を低下させる役割を果たす、こうして、内相液滴の合一を阻害することによってエマルションを安定化する。ただし、界面活性剤を用いると、界面における収着／脱着を伴う界面での動的平衡が存在し、経時的な熱不安定性をもたらす。

グリセリンと油とのエマルションは、油と水とのエマルションよりも著しく不安定であり、このため、あまり普及していない。しかしながら、特に化粧品および医薬品産業において、グリセリンと油の安定なエマルションを製造することに新たな関心が寄せられている。例えば、気候変動が世界的な水不足を引き起こすと予測されているため、企業がより持続可能になることがますます必要とされている。一つの方法は、製品製造プロセスにおける水を削減するとともに、製品自体の含水量を低減することである。スキンケア調合物の多くは、かなりの量（例えば、７０％）の水を含有する水中油滴型エマルションである。水を含有する民生品は通常、保存剤を含有しなければならないため、このような調合物が水を含むことには問題である。多くの消費者は、保存剤、特にパラベンおよびフェノキシエタノールの明らかな毒性を懸念している。したがって、完全に無水のグリセリンと油とのエマルションの需要が高い。しかるに、公知の方法の使用は、添加物として増粘剤および／またはワックスをかなりの割合使用しないと、グリセリンと油の安定なエマルションを得ることができないため、口紅およびバルムなどの固体様製品にのみ適している。

グリセリンと油とのエマルションの既存の調合物が他の望ましくない態様を招くことなく安定性を維持することができないという欠点を考慮すると、当技術分野では、顔および身体の皮膚への化粧品用途のためのならびに他の用途のための、液体および液体様（例えば、ソフトな）エマルション用の、多量の増粘剤を使用せずに製造された、グリセリンと油との安定なエマルションが必要とされている。本開示は、一部の態様では、ピッカリング型エマルションの調合物であって、グリセリンおよび油（ならびに他のポリオールおよび油を含むエマルション）と、乳化剤としてのステアリン酸マグネシウム単独またはオリーブ油脂肪酸ソルビタンと併用したステアリン酸マグネシウムと含む、向上した安定性を呈する、ピッカリング型エマルションの調合物を提供する。一部の態様では、そのような調合物は、有利には、保存剤、例えばパラベンまたはフェノキシエタノールを用いずに調製され得る。

ピッカリング型エマルションの場合、界面活性剤は、エマルションを安定化する界面で２つの液体の間に物理的障壁を形成する固体粒子、通常はコロイドで置き換わる。これらの粒子は界面に強く固定されているため、界面活性剤の難点である熱力学的不安定性の影響をそれ程受けず、はるかに安定したエマルションをもたらす。一部の態様では、本開示は、油中グリセリン（ｇ／ｏ）型およびグリセリン中油（ｏ／ｇ）型エマルションの安定化のために脂肪酸の塩を使用するピッカリング型エマルションを製造する方法を提供する。

一般的な態様では、本開示は、ピッカリング型エマルションであって、（ａ）不連続な内相であり、ポリオールをエマルション全体の最小で、最大で、もしくは約５、１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、または８５重量％（例えば、エマルション全体の１５～３５重量％）の量含む内相と、（ｂ）エマルション全体の重量の最小で、最大で、もしくは約１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５、または９５重量％（例えば、エマルション全体の５５～８５重量％）の量の連続的な油である外相と、（ｃ）少なくとも１種の乳化剤と、を含むピッカリング型エマルションを提供する。一部の態様では、乳化剤はステアリン酸マグネシウムを含むか、またはステアリン酸マグネシウムからなる。

一部の態様では、ポリオールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ソルビトール、およびジエチレングリコールからなる群から選択される。一部の態様では、ポリオールはグリセリンである。

一部の態様では、エマルションは、共乳化剤としてオリーブ油脂肪酸ソルビタンをさらに含む。一部の態様では、組成物中の唯一の乳化剤はステアリン酸マグネシウムである。一部の態様では、組成物中の唯一の乳化剤は、ステアリン酸マグネシウムおよびオリーブ油脂肪酸ソルビタンである。一部の態様において、ステアリン酸マグネシウムは、エマルション全体の最小で０．２５、０．５０、０．７５、１．００、１．２５、１．５０、または２．００重量％の量でエマルション中に存在する唯一の乳化剤である。一部の態様では、エマルションは、エマルション全体の最小で、最大で、もしくは約０．２５、０．５０、０．７５、１．００、１．２５、１．５０、１．７５、２．００、２．２５、２．５０、２．７５、３．００、３．２５、３．５０、３．７５、４．００、４．２５、４．５０、４．７５、または５．００重量％の量（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の濃度）のステアリン酸マグネシウムを含み得る。なおさらなる態様では、エマルションは、エマルションの最小で、最大で、もしくは約６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、または２５重量％の量（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の濃度）のステアリン酸マグネシウムを含み得る。なおさらなる態様では、エマルションは、エマルションの最小で、最大で、もしくは約２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、または９５重量％の量（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の濃度）のステアリン酸マグネシウムを含み得る。

一部の態様では、エマルションは、エマルション全体の重量の最小で、最大で、もしくは約０．２５、０．５０、０．７５、１．００、１．２５、１．５０、１．７５、２．００、２．２５、２．５０、２．７５、３．００、３．２５、３．５０、３．７５、４．００、４．２５、４．５０、４．７５、５．００重量％の量（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の濃度）のオリーブ油脂肪酸ソルビタンをさらに含み得る。なおさらなる態様では、エマルションは、エマルションの最小で、最大で、もしくは約６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、または２５重量％の量（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の濃度）のオリーブ油脂肪酸ソルビタンを含み得る。なおさらなる態様では、エマルションは、エマルションの最小で、最大で、もしくは約２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、または９５重量％の量のオリーブ油脂肪酸ソルビタン（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の濃度）を含み得る。一部の態様では、本明細書に記載のエマルションは、完全に無水であってもよく、および／または保存剤なしで調合されてもよい。

一部の態様では、ステアリン酸マグネシウムおよび／またはオリーブ油脂肪酸ソルビタンは、エマルションの不連続な内相と連続した外相との間の界面に局在し得る。一部の態様では、エマルション中に存在するステアリン酸マグネシウムおよび／またはオリーブ油脂肪酸ソルビタンの略全量が、この界面に局在し得る（例えば、ステアリン酸マグネシウムは、この液体－液体界面で固体粒子の層を形成し、ピッカリングエマルションを形成し得る）。一部の態様では、エマルション中に存在するステアリン酸マグネシウムおよび／またはオリーブ油脂肪酸ソルビタンの少なくとも５０ｗｔ％、６０ｗｔ％、７０ｗｔ％、８０ｗｔ％、９０ｗｔ％、または９５ｗｔ％が、この界面に局在し得る。一部の態様では、ステアリン酸マグネシウムおよび／もしくはオリーブ油脂肪酸ソルビタンは、合一ならびに／または凝集を低減または防止することによってエマルションを安定化する層を液体－液体界面に形成し得る。

一部の態様では、不連続な内相は、１０～４０μｍの平均直径を有する液滴を含む。一部の態様では、液滴は球状または略球状である。一部の態様では、乳化剤としてステアリン酸マグネシウムを使用し、本開示にしたがってエマルションを調製する場合、液滴は、１μｍ以下、例えば、約、最小で、またはおおよそ１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍ、８００ｎｍ、９００ｎｍの平均直径（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内のサイズ）を有し得る。一部の態様では、（１）乳化剤としてのオリーブ油脂肪酸ソルビタン、または（２）共乳化剤としてのステアリン酸マグネシウムおよびオリーブ油脂肪酸ソルビタンを使用し、本開示にしたがってエマルションを調製する場合、液滴は、１０～３０μｍ、例えば約、最小で、もしくはおおよそ１０μｍ、１１μｍ、１２μｍ、１３μｍ、１４μｍ、１５μｍ、１６μｍ、１７μｍ、１８μｍ、１９μｍ、２０μｍ、２１μｍ、２２μｍ、２３μｍ、２４μｍ、２５μｍ、２６μｍ、２７μｍ、２８μｍ、２９μｍ、または３０μｍの平均直径（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内のサイズ）を有し得る。

一部の態様では、エマルションは、６０℃で少なくとも２４時間、３６時間、４８時間、６０時間、または７２時間安定である。一部の態様では、エマルションは、室温で少なくとも１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月、４ヶ月、５ヶ月、または６ヶ月間安定である。一部の態様では、安定性は相分離の程度に基づいて評価され、安定なエマルションは、上述の時点までに目視可能な相分離を示さない。

一部の態様では、本開示は、本明細書に記載のピッカリング型エマルションを含む化粧品組成物を提供する。そのような化粧品組成物は、例えば、液体または半液体であってもよく、化粧品調合物に有用であることが公知の追加の成分（香料、顔料、保湿剤等）を含んでもよい。

前述の例は非限定的である。さらなる態様は、本開示全体に照らして当業者には容易に明らかになろう。

図１は、唯一の乳化剤として３．０（ｗ／ｗ）％オリーブ油脂肪酸ソルビタンを含む調合物Ａの１０００倍の倍率で見た顕微鏡像である。視野の直径はおおよそ１８０μｍである。

図２は、共乳化剤として２．０（ｗ／ｗ）％のステアリン酸マグネシウムおよび１．０（ｗ／ｗ）％のオリーブ油脂肪酸ソルビタン（実施例１１に記載）を使用した調合物Ａの倍率１０００倍で見た顕微鏡像である。視野の直径はおおよそ１８０μｍである。

図３は、唯一の乳化剤として３．０（ｗ／ｗ）％のステアリン酸マグネシウムを使用した調合物Ａ（実施例１２に記載）の１０００倍の倍率で見た顕微鏡像である。視野の直径はおおよそ１８０μｍである。

グリセリンは、化粧品および医薬製剤において、主に保湿剤として広く使用されている。グリセリンは、（１）非変性アルコールであるという事実のために植物抽出物に、（２）その非アレルゲン性のためにアレルギー検査におけるアレルゲン用ビヒクルとして、および（３）その吸湿性および静菌性のために創傷治癒医薬品としても広く使用されている多価アルコールである。化粧品中の油中グリセリン型エマルションのほとんどは、口紅および唇系製品に適用されるが、そのような調合物は、典型的には、蜜蝋、キャンデリラ蝋などの粘稠化剤が大部分を占めるワックスベースの固体である。例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，０９０，３８６号明細書および米国特許第６，３２５，９９５号明細書は、固体稠度を有するワックスベースのそのような油中グリセリン型エマルションを記載している。

より流動性の稠度を有する油中グリセリン型エマルションおよびグリセリン中油型エマルションは、熱不安定であるという難点を有する。これは、部分的には、内相のグリセリン（１．２６ｇ／ｃｍ３）と外相の油（０．９３ｇ／ｃｍ３）との間の密度差が大きいことに起因し、逆の場合もまた同様である。例えば、米国特許第４，２５４，１０４号明細書は、油中グリセリン型エマルションを製造しようと試みた以前の失敗を記載している。米国特許第８，３０２，７７４号明細書では、油中グリセリン型エマルションを増粘および安定化するためにトリヒドロキシステアリンと１２－ヒドロキシステアリン酸との組合せの使用を必須とすることでようやくそのようなエマルションを得ている。これらの各特許の全内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。ストークスの法則に従って、安定性は、３つの変数、すなわち、（１）内相の液滴サイズ、（２）２つの相の密度の差、および（３）外相の粘度によって制御される。ストークスの法則に基づいて油中グリセリン型エマルションを安定化する従来の試みはこれまで、この課題を効率的に解決することができなかった。上記のように、例えば、安定化剤として増粘剤を含めると、固体様製品が得られ、これは通常、液体または半液体の稠度を必要とする用途には使用できない。

多くの市場で販売されるためには、油中グリセリン型エマルションおよびグリセリン中油型エマルションは化粧品安定性試験に合格しなければならない。典型的な化粧品安定性試験は通常、温度、ＵＶ光、および湿度の領域における極限的な負荷を含む。温度の場合、設定された基準はないが、試験は通常、製品を４５℃の温度に２週間、４週間、および８週間曝露することを含む。製品が好ましからざる変化を何ら有さないようであれば、安定性は、それぞれ３ヶ月、６ヶ月および１２ヶ月であると評価される。試験は、異なる温度、例えば、４５℃、５０℃および６０℃で行うこともでき、またはより長い期間行うこともできる。

一部の態様では、本開示は、油中グリセリン型エマルションまたはグリセリン中油型エマルションを含む組成物であって、劣化（例えば、相分離）が発生するまでの時間および（通常は分解を促進する）高温への曝露に関して著しく改善された安定性を有する組成物を提供する。

一態様では、本開示はまた、唯一の乳化剤としてステアリン酸マグネシウムを含む、安定なピッカリング型の油中グリセリン型エマルションおよびグリセリン中油型エマルションを含む組成物、ならびにその製造方法を提供する。本明細書で説明されるように、本開示のこの態様による安定なエマルションは、従来のグリセリンと油とのエマルションと比較して改善された安定性を有する。一部の態様では、本明細書に提示される組成物の粘度は、約１，０００～約２５万センチポアズ（「ｃＰ」）の範囲である。例えば、本開示に従って調製された組成物は、約、最小で、もしくは最大で、１，０００ｃＰ、２，０００ｃＰ、３，０００ｃＰ、４，０００ｃＰ、５，０００ｃＰ、６，０００ｃＰ、７，０００ｃＰ、８，０００ｃＰ、９，０００ｃＰ、１万ｃＰ、１１，０００ｃＰ、１２，０００ｃＰ、１３，０００ｃＰ、１４，０００ｃＰ、１５，０００ｃＰ、１６，０００ｃＰ、１７，０００ｃＰ、１８，０００ｃＰ、１９，０００ｃＰ、２万ｃＰ、２５，０００ｃＰ、３万ｃＰ、３５，０００ｃＰ、４万ｃＰ、４５，０００ｃＰ、５万ｃＰ、６万ｃＰ、７万ｃＰ、８万ｃＰ、９万ｃＰ、１０万ｃＰ、１１万ｃＰ、１２万ｃＰ、１３万ｃＰ、１４万ｃＰ、１５万ｃＰ、１６万ｃＰ、１７万ｃＰ、１８万ｃＰ、１９万ｃＰ、２０万ｃＰ、２１万ｃＰ、２２万ｃＰ、２３万ｃＰ、２４万ｃＰ、または２５万ｃＰ（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の粘度）の粘度を有し得る。

一部の態様では、本発明による組成物は、４９～６０℃の高温に曝露されると粘度が低下し、室温に冷却すると粘度が元のレベルに上昇し得る。本開示に従って調製された組成物は、増粘剤を含まないとき、６０℃で数日間貯蔵後に何らかの形態の凝集を示し得る。ただし、内相の液滴は合一の兆候を示さず、それらの元のサイズおよび完全性を維持する。発生する凝集は、撹拌によって容易に元に戻すことができ、劣化を呈することはない。

一部の態様では、本開示に従って調製されたエマルションは、公知の方法および材料を用いて製造された他のグリセリンと油とのエマルションと比較して改善された安定性を有する。安定性は一般的に、化粧品分野では、粘度、ｐＨ、色、視覚的質感などの変化を観察する様々な方法によって測定される。通常の安定性試験は、全てのエマルションが熱力学的に不安定であるため、小売目的の有効期間を決定するために様々な熱的極限値で調合物を試験することを含む。これは長期安定性を推定する方法である。例えば、典型的な試験は、組成物を一晩、１週間、２週間、４週間、８週間などの期間４５℃に加熱することを含む。別法として、組成物を４９℃および６０℃を含むより極端な温度に加熱すること、ならびに組成物がその寿命の間に遭遇し得る何らかの遷移状態を模倣するために組成物を凍結融解サイクルに数回供することを含む。一部の態様では、安定性は、組成物を約６０℃に１２時間、２４時間および１６８時間にわたって供すること、約４９℃で２４時間、１週間、２週間、４週間および８週間にわたって供すること、ならびに約－２℃および２５℃の温度を用いて４回の凍結解凍サイクルに１２時間にわたって供することによって試験してもよい。複数のそのような保存条件後の安定性の評価を、肉眼による目視検査および／または光学顕微鏡の助けを用いて定性的に行った。一部の態様では、目視可能な相分離はなく、光学顕微鏡を使用して１０００倍の倍率でようやく軽度の凝集が観察された。

本明細書において重量パーセントに関して提示される全ての量は、特に明記しない限り、内相および外相の両方を含むエマルション全体に対するものである。所与の組成物中の全重量パーセントの合計は１００％を超えないことが理解されよう。さらに、本明細書で使用される「無水」という用語は、水が添加されていないが、グリセリンの重量の１％を超えない、雰囲気から吸着または吸収された微量の水分を含み得る組成物を指す。米国薬局方グリセリンであっても、典型的な分析によればグリセリンがおおよそ９９．５２％を占め、わずかだが０．２３％の含水量を有し、微量の水分は検出され得る。

本開示のエマルションは一般に、不連続なグリセリンの内相と、連続的な油である外相と、を含む油中グリセリン型エマルションである。内相は、例えば、エマルション全体の約５重量％～約７５重量％を占め得る。一部の態様では、内相は、エマルション全体の約１５重量％～約３０重量％を占める。一部の態様では、内相は、エマルション全体の少なくとも、多くとも、もしくは約５、１５、２５、３５、４５、５５、６５、または７５重量％を占め得る。一部の態様では、内相は、前述の値のいずれかから選択される端点を有する範囲（例えば、エマルション全体の１５～３５重量％または５５～６５重量％）の量を占め得る。

外相は、典型的には、エマルション全体の約７０重量％～約８５重量％を占める。一部の態様では、外相は、エマルション全体の約５５重量％～約８５重量％を占める。一部の態様では、油である外相は、エマルション全体の２５～９５重量％（例えば、エマルション全体の少なくとも、多くとも、もしくは約２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５、または９５重量％）を占め得る。一部の態様では、油である外相は、前述の値のいずれかから選択される端点を有する範囲（例えば、エマルション全体の２５～３５重量％または４５～６５重量％）の量を占め得る。

代替的な実施形態では、本開示によるエマルションは、不連続な油である内相と、連続的なグリセリンである外層と、を含むグリセリン中油型エマルションを含み得る。内相は、例えば、エマルション全体の約５重量％～約６５重量％（例えば、エマルション全体の少なくとも、多くとも、もしくは正確に５、１５、２５、３５、４５、５５または６５重量％）を占めることができる。あるいは、内相は、これらの値のいずれかを境界値とする範囲内の量を占め得る。一部の態様では、内相は、エマルション全体の約１５重量％～約３０重量％を占める。外相は、例えば、エマルション全体の約３５％～約９５％（例えば、エマルション全体の少なくとも、多くとも、もしくは約３５、４５、５５、６５、７５、８５または９５重量％）を占め得る。あるいは、外相は、これらの値のいずれかを境界値とする範囲内の量を含んでもよい。一部の例示的態様では、外相は、エマルション全体の約５５重量％～約８５重量％を占める。

一部の例示的態様では、グリセリンが極性相の主成分として使用される。しかるに、グリセリンの代用として、またはグリセリンに加えて、他のポリオール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ソルビトール、そしてジエチレングリコールを用いてもよい。内相に含めるのに適したポリオールとしては、Ｃ_２－６ポリオール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ソルビトール、ジエチレングリコールがさらに挙げられるが、これらに限定されない。本開示によるエマルションは、本明細書に記載された任意の態様に従って、グリセリンの代わりに含まれるこれらの代替ポリオールのいずれかをグリセリンに関して記載された量および／または範囲内で用いて調合され得ることを理解されたい。

本明細書で使用される場合、「油」という用語は、任意の油を意味するために使用され、これには植物油、草木油、堅果油、果実油、種子油、任意の炭化水素油、および鉱物油または合成油が含まれる。本明細書に記載の組成物の油相は、エマルションのための任意の適切な油を含んでもよく、これには植物油、脂肪酸エステル、脂肪アルコール、イソパラフィン類（例えば、イソドデカン、イソエイコサン）、炭化水素油（例えば鉱油、ワセリン、ポリイソブテン）、ポリオレフィンおよび水素添加類似体、天然または合成ワックス、シリコーンオイル（例えばジメチコン、環状シリコーン、ポリシロキサン）などが非限定的に含まれる。

上述のように、油は１種以上の脂肪酸エステルを含み得る。化粧品調合物中の皮膚軟化剤として一般的に使用されるこれらのエステルを特に挙げることができる。このようなエステルは、典型的には、Ｒ_４（ＣＯＯＨ）_１－２の形態の酸とＲ_５（ＯＨ）_１－３の形態のアルコールとのエーテル化生成物であり、式中、Ｒ_４およびＲ_５は、それぞれ独立して、不飽和結合（例えば、１～６個もしくは１～３個もしくは１個）を含み、かつ１～３０個（例えば、６～３０個もしくは８～３０個、もしくは１２～３０個、もしくは１６～３０個）の炭素原子を含んでいてもよく、ヒドロキシル、オキサ、オキソなどを含む１個以上の官能基で置換されていてもよい、直鎖状、分岐状または環状炭化水素基である。好ましくは、Ｒ_４およびＲ_５の少なくとも一方は、エステルが少なくとも１個の脂肪鎖を含むように、少なくとも８個、または少なくとも１０個、または少なくとも１２個、または少なくとも１６個、または少なくとも１８個の炭素原子を含む。上記で定義されたエステルには、モノ酸とモノアルコールとのエステル、モノ酸とジオールおよびトリオールとのエステル、ジ酸とモノアルコールとのエステル、およびトリ酸とモノアルコールとのエステルが含まれるが、これらに限定されない。適切な脂肪酸エステルとしては、限定されないが、酢酸ブチル、イソステアリン酸ブチル、オレイン酸ブチル、オクチルオレイン酸ブチル、パルミチン酸セチル、オクタン酸セイル、ラウリン酸セチル、乳酸セチル、イソノナン酸セチル、ステアリン酸セチル、フマル酸ジイソステアリル、リンゴ酸ジイソステアリル、ジオクタン酸ネオペンチルグリコール、セバシン酸ジブチル、リンゴ酸ジアルキル（Ｃ_{１２，１３}）、ダイマージリノール酸ジセテアリル、アジピン酸ジセチル、アジピン酸ジイソセチル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジイソプロピル、ダイマー酸ジイソプロピル、トリリノール酸トリイソステアリル、ステアリン酸ステアリルオクトデシル、ラウリン酸ヘキシル、イソステアリン酸ヘキサデシル、ラウリン酸ヘキシデシル、オクタン酸ヘキシルデシル、オレイン酸ヘキシルデシル、パルミチン酸ヘキシルデシル、ステアリン酸ヘキシルデシル、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸イソステアリル、ネオペンタン酸イソヘキシル、ステアリン酸イソヘキサデシル、イソステアリン酸イソプロピル、ミリスチン酸ｎ－プロピル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸ｎ－プロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸ヘキサコサニル、乳酸ラウリル、パルミチン酸オクタコサニル、モノラウリン酸プロピレングリコール、パルミチン酸トリアコンタニル、パルミチン酸ドトリアコンタニル、パルミチン酸テトラトリアコンタニル、ステアリン酸ヘキサコサニル、ステアリン酸オクタコサニル、ステアリン酸トリアコンタニル、ステアリン酸ドトリアコンタニル、乳酸ステアリル、オクタン酸ステアリル、ヘプタン酸ステアリル、ステアリン酸ステアリル、ステアリン酸テトラトリアコンタニル、トリアラキジン、クエン酸トリブチル、クエン酸トリイソステアリル、クエン酸トリアルキル（Ｃ_{１２，１３}）、トリカプリリン、クエン酸トリカプリリル、ベヘン酸トリデシル、クエン酸トリオクチルドデシル、ココ酸トリデシル、イソノナン酸トリデシル、モノリシノレイン酸グリセリル、パルミチン酸２－オクチルデシル、ミリスチン酸２－オクチルドデシルまたは乳酸２－オクチルドデシル、コハク酸ジ（２－エチルヘキシル）、酢酸トコフェリルなどが挙げられる。他の適切なエステルとしては、Ｒ_５がＨ－（Ｏ－ＣＨＲ＊－ＣＨＲ＊）ｎ－の形態のポリグリコールを含むものが挙げられ、式中Ｒ＊は、メチルおよびエチルを含む直鎖Ｃ_１－１２アルキル、または水素から独立して選択され、モノラウリン酸ポリエチレングリコールが例示される。

本開示によるエマルションは、炭化水素油をも含み得る。例示的な炭化水素油は、５～８０個の炭素原子、典型的には８～４０個の炭素原子、より典型的には１０～１６個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖パラフィン系炭化水素であり、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、トリデカンなどを含むがこれらに限定されない。一部の有用な炭化水素油は、高度に分枝した脂肪族炭化水素であり、Ｃ_８－９イソパラフィン、Ｃ_９－１１イソパラフィン、Ｃ_１２イソパラフィン、Ｃ_{２０－４０}イソパラフィンなどを含む。イソヘキサデカン、イソエイコサン、およびイソドデカン（ＩＤＤ）というＩＮＣＩ名を有するイソパラフィンについて特に言及することができる。炭化水素油としては、典型的には２０個を超える炭素原子を有するポリアルファオレフィン、例えば（場合により水素添加された）Ｃ_{２４－２８}オレフィン、Ｃ_{３０－４５}オレフィン、ポリイソブテン、水素添加ポリイソブテン、水素添加ポリデセン、ポリブテン、水素添加ポリシクロペンタン、鉱油、ペンタヒドロスクアレン、スクアレン、スクアランなども好適である。炭化水素油はまた、オレイルアルコール、オクチルドデカノールなどの高級脂肪アルコールを含んでもよい。

他の適切な油としては、限定されないが、ヒマシ油、Ｃ１０－１８トリグリセリド、トリ（カプリル／カプリン酸）グリセリル、アルガン油、シアバター、マンゴーバター、ココアバター、ヤシ油、コーン油、綿実油、アマニ油、ミンク油、オリーブ油、パーム油、イリペバター、ナタネ油、麻種子油、ローズヒップ油、大豆油、ヒマワリ種子油、クルミ油、アボガド油、ツバキ油、マカダミアナッツ油、タートル油、ミンク油、大豆油、ブドウ種子油、ゴマ油、トウモロコシ油、ナタネ油、ザクロ種子油、クランベリー種子油、ヒマワリ油、綿実油、ホホバ油、ピーナッツ油、オリーブ油、およびそれらの組合せが挙げられる。

エマルションの安定性を高めるために、ストークスの法則（式１に示す）に従って、（１）外相の粘度を増加させ、（２）内相の液滴サイズを縮小させ、（３）２つの相の密度の差を低減させてもよい。
式中、ａは液滴サイズ、ρ_ｉは内相の密度、ρ_ｅは外相の密度、ｇは重力加速度、ηは外相の粘度である。
（式１、ストークスの法則）

グリセリンおよび油は、水および油（１．００－０．９３ｇ／ｍＬ）よりもはるかに懸離れた密度（１．２６－０．９３ｇ／ｍＬ）を有するという事実のために、グリセリンと油とのエマルションは本質的に、油と水とのエマルションよりも不安定である。標準的な乳化剤を使用する典型的な油中グリセリン型エマルションは、約１００μｍの範囲の平均内相液滴サイズを有する不安定なエマルションを生成する。理論に束縛されるものではないが、本開示の一部の態様によるピッカリングエマルションは、より小さい平均内相液滴（例えば、約０．９μｍの範囲内）を有するエマルションを含み、これにより安定性の増加がもたらされると考えられる。例示的な液滴サイズは、例えば、約、少なくとも、もしくはおおよそ１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍ、８００ｎｍ、９００ｎｍ、または９５０ｎｍ（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内のサイズ）を含む。一部の態様では、本開示にしたがって、（１）乳化剤としてのオリーブ油脂肪酸ソルビタン、または（２）共乳化剤としてのステアリン酸マグネシウムおよびオリーブ油脂肪酸ソルビタンを使用してエマルションが調製される場合、液滴は、１０～３０μｍというより大きい平均直径、例えば約、少なくとも、もしくはおおよそ１０μｍ、１１μｍ、１２μｍ、１３μｍ、１４μｍ、１５μｍ、１６μｍ、１７μｍ、１８μｍ、１９μｍ、２０μｍ、２１μｍ、２２μｍ、２３μｍ、２４μｍ、２５μｍ、２６μｍ、２７μｍ、２８μｍ、２９μｍ、または３０μｍ（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内のサイズ）を有し得る。いくつかの例示的な態様では、ワックスを添加して、外相の粘度を増加させて、エマルションの粘稠度を増加させ、潜在的に安定性を増加させてもよい。一部の態様では、本開示によるエマルションはワックスを含まない。

化粧品分野での慣例として、様々な機能的目的のために、内相中に、外相中に、または粒子相として追加の成分を混入してもよい。ただし、上記化粧品組成物を処方する上で適合する追加成分が含まれ得るが、追加の成分を含めることは、油中グリセリン型エマルションの形成または安定性を妨げない量の成分に限定される。

本開示によるエマルションは、局所適用のための化粧品および医薬組成物によく適合している。このように調合される場合、エマルションは、典型的には、連続相または不連続相のいずれかに含まれても含まれなくてもよい追加の成分を含む。当該成分は、植物、皮膚軟化剤、酸化防止剤、ビタミン、ワックス、石鹸、およびそれらの任意の組合せからなり得る。これらの追加の成分は、不透明度、色、真珠光沢、質感および感触などの審美的特性のために追加され得る。一部の態様において、トコフェロールがないと、天然植物油が酸敗する傾向があるため、連続相にトコフェロールを含有し得る。さらなる態様は、さらなる機能性を付与するために他の酸化防止剤を含有し得る。さらに、本開示によるエマルションは、水の存在下で酸化されるＬ－アスコルビン酸およびレスベラトロールなどの不安定であることが周知の活性物質の送達系として使用してもよい。

フェイスクリームとして調合される場合、本発明によるエマルションは様々な容器に包装され得るが、再び封ができるガラス瓶のみが、本発明者らの環境に優しい持続可能な慣行に従って使用される。唇用製品として調合される場合、本発明によるエマルションは、リップグロス用に想定されるガラス瓶、またはより固体であるワックス状唇用製品用に想定される金属製口紅容器に包装され得る。

化粧品分野でよくあるように、追加の構成要素を他の様々な機能目的および審美性のために混入してもよい。

以下の非限定的な例は、本開示の態様を例示する。

実施例１：一般的方法
以下の実施例２～６に記載される組成物は、グリセリンおよび油を含む安定なエマルションを製造するための公知の方法には見られない急速冷却および任意選択の温度衝撃工程を利用する以下の方法を使用して製造された。

工程１：油相、任意のワックスおよび乳化剤を約８５℃にまで加熱する。これらの成分は、油相に添加した後に一緒に加熱してもよく、または別々に加熱してから油相に添加してもよい。ステアリン酸マグネシウムを乳化剤として使用する場合、ステアリン酸マグネシウムを高剪断下（場合により、加熱せずに）で油相に添加する。

工程２：別途、グリセリン相を８５℃に加熱する。

工程３：高剪断下で油相を混合しながら、グリセリン相を油相に添加してエマルションを形成する。

工程４：約３０秒間混合した後、エマルションを含む混合容器を冷水浴または他の（例えば、０℃の）冷蔵源に移す。一部の態様では、代替の温度を使用して、エマルションを急速に（例えば、０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、もしくは５℃、あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の温度に）冷却してもよい。一部の態様では、混合は、短くとも、約、もしくは長くとも１０秒間、１５秒間、２０秒間、２５秒間、３０秒間、３５秒間、４０秒間、４５秒間、５０秒間、５５秒間、または６０秒間、（あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする時間範囲内で）続行し得る。

工程５：オリーブ油脂肪酸ソルビタンを唯一の乳化剤または共乳化剤として使用する場合、油相の一部（例えば、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、または２０％）を、冷却したエマルションに工程４において（例えば、０℃で）またはその後に添加してもよい。この工程は任意選択であり、内相液滴のサイズをわずかに縮小させることができる。

工程６：エマルションを高剪断下で約３分間、もしくは温度が３５～４５℃に達するまで、または場合により組成物が所望の注入粘稠度になるまで混合する。一部の態様では、混合は、短くとも、約、もしくは長くとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０分間、あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の期間にわたって続行され得る。同様に、一部の態様では、混合は、温度が低くても、約、または高くても３５℃、３６℃、３７℃、３８℃、３９℃、４０℃、４１℃、４２℃、４３℃、４４℃、もしくは４５℃に達するまで、あるいはこれらの値のいずれかを境界値とする範囲内の期間にわたって続行され得る。

別法として、本明細書に記載のエマルションは、当技術分野で公知の方法を使用して、例えば、自然冷却が達成されるまで高剪断下で３０分間混合することによって調製することもできる。さらに、ピッカリング型エマルションには乳化剤が使用されるため、使用される任意選択の成分を特定の相に溶融する必要がない限り、エマルションを低温で調製してもよい。

実施例２：従来の乳化剤と比較したステアリン酸マグネシウムの安定性。
比較目的のために、本明細書中に記載されるほとんどの調合物は、表１に示される一般的処方に従って製造された（すなわち、「調合物Ａ」を使用する）。表２は、従来の乳化剤を含む調合物Ａによる油中グリセリン型エマルションの安定性を示す。上記のように、公知の方法に従って製造された油中グリセリン型エマルションは不安定であると考えられる。複数の乳化剤および４．７～１５．５の範囲の親水性－親油性バランス（ＨＬＢ）値を使用して試験した調合物は全て不安定であった。実施例１～７に具体化された調合物はいずれも化粧品用途に不向きであろう。

この実験に記載された全てのＨＬＢ値は、以下に示す式２を使用して計算された。
式中、ｍ_ｏｉｌは油の質量であり、ＨＬＢ_ｏｉｌは所与の油のＨＬＢ値である。

表１．試験調合物Ａに使用した成分。調合物ＡのＨＬＢ値は約９．１である。

表２．ＨＬＢ値の範囲を試験するために標準的な乳化剤を組み合わせて使用した油中グリセリン型エマルションの安定性。全ての実施例は、様々な量の乳化剤を合計で３．０重量％となるように用いて、基本調合物Ａとして調製された。安定性評価は０～５の範囲である。全ての実施例について２５℃の温度を維持した。

ステアリン酸マグネシウムを併用した乳化剤の組合せも安定性について試験した。試験した実施例、例えば表３に示す実施例８～１０では、従来の乳化剤の添加は調合物の安定性を増加させなかった。それどころか、調合物は、唯一の乳化剤としてステアリン酸マグネシウムを使用するよりも安定性が低かった。オリーブ油脂肪酸ソルビタン（Ｏｌｉｖｅｍ（登録商標）９００として市販されている）を共乳化剤として使用した調合物である実施例１１が唯一の例外である。理論に束縛されるものではないが、ステアリン酸マグネシウムおよびオリーブ油脂肪酸ソルビタンは、例えば本明細書に記載の範囲内の量で存在する場合、相乗的に相互作用してピッカリングエマルションを安定化し得ると考えられる。

表３．ステアリン酸マグネシウムおよび／または従来の乳化剤の組合せを使用したピッカリング型の油中グリセリン型エマルションの調合物の安定性。全ての実施例を、様々な量の乳化剤を合計で３．０（ｗ／ｗ）％となるように用いて、基本調合物Ａとして調製した。実施例は、６０℃で１時間、２時間、１２時間、２４時間、３６時間、および４８時間後に試験した。

オリーブ油脂肪酸ソルビタンは、他の界面活性剤と比較して液晶および高次ミセル構造を通常形成するという点で他の界面活性剤とは異なるが、顕微鏡検査下では、内相の液滴は本質的に球状であり、図１に示すように１０～４０ミクロン程度であった。一方、ステアリン酸マグネシウムのみを使用する調合物は、図２に示すように、数百ナノメートル程度の幾何学的内相液滴を有する。したがって、実施例１１の安定性は、連続相の粘度を増加させるオリーブ油脂肪酸ソルビタンの性能および／または異なる幾何学的形状が内相液滴の少なくとも一部に形成される際に観察される相乗効果に起因すると考えられる。オリーブ油脂肪酸ソルビタンを用いて製造された調合物は、増粘剤または粘度調整剤を添加していない他の調合物よりも著しく粘稠である。しかるに、ステアリン酸マグネシウムを含む調合物へのオリーブ油脂肪酸ソルビタンの添加により、共乳化剤を使用する他の調合物と比較して安定性が増加したが、ワックスのような増粘剤を添加することによって安定性のさらなる増加を達成することができる。ただし、上述したように、増粘剤を含めることは、特定の用途、例えば、より液体または液体様の稠度を必要とする用途には望ましくない。

実施例３：同様の塩とは対照的なステアリン酸マグネシウムの安定性。
表４に示すように、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸ナトリウムおよびパルミチン酸マグネシウムを含む、異なる石鹸を使用する複数の調合物もステアリン酸マグネシウムに対する安定性について試験した。試験した調合物、すなわち実施例１３～１６は全て、様々な塩が乳化剤として作用しなかったため不安定であった。実施例１２で使用したステアリン酸マグネシウムは、安定なピッカリング型の油中グリセリン型エマルションおよびグリセリン中油型エマルションを製造することができる唯一の塩であることが分かった。安定性は、６０℃で４８時間後および室温で約６ヶ月後に測定した。いずれの場合も分離は観察されなかった。

表４．同様の群内の様々な可能なピッカリング乳化剤の比較。全ての試験は２５℃で行った。全ての乳化剤が基本調合物Ａの３．０（ｗ／ｗ）％を占めた。安定性のランク（１が最も安定、５が最も不安定）を割り当てて、様々な化合物を相互に比較した（すなわち、全体的な安定性の判断としてではない）。

実施例４：増粘剤と併用したステアリン酸マグネシウムの安定性
表５に示すように、唯一の乳化剤としてステアリン酸マグネシウムおよび追加の増粘剤を使用する調合物も安定性について調査した。全ての例において、連続相に増粘剤を添加した結果、調合物は６０℃で試験した安定性が増加した。

表５．基本調合物Ａの唯一の乳化剤として２（ｗ／ｗ）％のステアリン酸マグネシウムを使用したピッカリング型エマルションの相対安定度に対する増粘剤の添加の結果。全ての量は、エマルション全体に基づいて（ｗ／ｗ）％で示す。カスターワックスまたはカルナウバを含む実施例では、マカダミアナッツ油の量を低減し、クズウコンまたは寒天を含む実施例では、グリセリンの量を低減した。試験したエマルションは全て６０℃に供した。

内相のグリセリンに増粘剤を添加した結果、表５に示すような混合物が得られた。内相にクズウコン粉末を混入した実施例２２では、この成分を含まない調合物、すなわち６０℃で実施例２２よりも４日間長く安定な調合物が得られた。逆に、内相のグリセリンに寒天を添加した実施例２３は、調合物全体の安定性が低下した。したがって、内相に増粘剤を添加することは、当該増粘剤の特性に応じて調合物の安定性を増加させることもさせないこともあることは明らかである。

実施例５：調合物の安定性に及ぼす内相のグリセリンへの水の添加。
内相のグリセリンに水を添加することも、この変数が安定性に影響を及ぼすか否かを評価するために調査した。表５の実施例１８では、グリセリンの５％を蒸留水に置き換え通常通り調製した。水の添加の結果、エマルションの粘稠度がわずかに増加し、かつ安定性がわずかに増大し、６０℃で測定したとき、水を添加しない調合物よりも数時間目視可能な分離がなかった。水の添加はグリセリン相の密度を減少させ、式１で強調されるようにストークス沈降の量を減少させるので、これは驚くべき結果ではない。

実施例６：グリセリン中油型エマルション。
グリセリンが７２％、マカダミアナッツ油が２５％、およびステアリン酸マグネシウムが３％を占める基本調合物を使用して、グリセリン中油型調合物も調製した。この基本調合物を、実施例１に記載される方法を使用して調製したが、違いは、ステアリン酸マグネシウムを一定の剪断下でグリセリン相に添加し、続いてグリセリン相に油を添加したことである。他の工程の手順は全て同じであった。調合物は、油中グリセリン型調合物よりもはるかに安定であった。得られたエマルションは、非常に粘稠なゲルであり、６０℃に１週間供した後もいかなる目視可能な相分離も示さなかった。この結果は、グリセリンの粘性に起因する可能性が高い。この実施形態では、グリセリンが連続相であるため、ストークスの式に従って、粘度が増加してエマルションの安定性を高める。

本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「によって特徴付けられる（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ）」という用語およびそれらの文法的等価物は、包括的または非限定的な用語であり、列挙されていない要素もしくは方法作用の追加を排除しないが、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」および「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」というより限定的な用語ならびにそれらの文法的等価物をも含む。本明細書で使用される場合、材料、構造、特徴または方法作用に関する「してもよい（ｍａｙ）」という用語は、それが本開示の一実施形態の実施における使用が想定されることを示し、それと組み合わせて使用可能な他の適合性のある材料、構造、特徴および方法が除外されるべきであるとか、または除外されなければならないという何らかの示唆を回避するように、このような用語は、より限定的な「である（ｉｓ）」という用語よりも優先して使用される。

本明細書で使用される場合、単数形「一つの（ａ）」、「一つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈上特に明記されていない限り、複数形も含むことが意図される。

本明細書で使用される場合、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）という用語は、関連する列挙された項目のうちの一つまたは複数のありとあらゆる組合せを含む。

本発明の原理、態様、および実施形態、ならびにその特定の実施例を列挙する本明細書の全ての記述は、その構造的および機能的等価物の両方を包含することが意図される。さらに、そのような等価物は、現在公知の等価物および将来開発される等価物の両方、すなわち、構造にかかわらず同じ機能を実行する開発された任意の要素を含むことが意図される。したがって、本発明の範囲は、本明細書に示され説明される例示的な実施形態に限定されることを意図しない。むしろ、本発明の範囲および趣旨は、添付の特許請求の範囲によって具体化される。

本明細書で引用される全ての刊行物および特許は、あたかも各個々の刊行物または特許が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているかのように参照により本明細書に組み込まれ、それに関して刊行物が引用される方法および／または材料を開示ならびに記載するために参照により本明細書に組み込まれる。任意の刊行物の引用は、本出願日前のその開示に対してであり、本発明が先行発明によってそのような刊行物に先行する権利がないことの承認として解釈されるべきではない。さらに、提示された公開日は、第三者機関により確認する必要があり得る実際の公開日とは異なる場合がある。

Claims (13)

1. 無水ピッカリング型エマルションであって、
   前記エマルション全体の１５重量％～３０重量％の量のグリセリンを含む、不連続な内相と、
   前記エマルション全体の５５重量％～８５重量％の量の連続的な油である外相と、
   前記エマルション全体の１～３重量％の量のステアリン酸マグネシウムを含む乳化剤と、
   を含む無水ピッカリング型エマルション。
2. 共乳化剤としてオリーブ油脂肪酸ソルビタンをさらに含む、請求項１に記載の無水ピッカリング型エマルション。
3. 前記不連続な内相が、１０～４０μｍの直径を有する球状液滴を含む、請求項１に記載の無水ピッカリング型エマルション。
4. 前記エマルション全体の１～３重量％の量のオリーブ油脂肪酸ソルビタンを共乳化剤としてさらに含む、請求項１に記載の無水ピッカリング型エマルション。
5. 前記エマルションが６０℃で少なくとも４８時間安定であり、目視可能な相分離を示さない、請求項４に記載の無水ピッカリング型エマルション。
6. 前記エマルションが室温で少なくとも６ヶ月間安定であり、目視可能な相分離を示さない、請求項４に記載の無水ピッカリング型エマルション。
7. 前記ステアリン酸マグネシウムが、前記不連続な内相と前記連続的な油である外相との間の界面に局在する、請求項１に記載の無水ピッカリング型エマルション。
8. 無水ピッカリング型エマルションであって、
   前記エマルション全体の５重量％～６５重量％の量の油を含む、不連続な内相と、
   前記エマルション全体の３５重量％～９５重量％の量のグリセリンを含む、連続した外相と、
   前記エマルション全体の１～３重量％の量のステアリン酸マグネシウムを含む乳化剤と、
   を含み、
   前記ステアリン酸マグネシウムは、前記不連続な内相と前記連続した外相との間の界面に位置する、
   無水ピッカリング型エマルション。
9. 共乳化剤としてオリーブ油脂肪酸ソルビタンをさらに含む、請求項８に記載の無水ピッカリング型エマルション。
10. 前記不連続な内相が、１０～４０μｍの直径を有する球状液滴を含む、請求項８に記載の無水ピッカリング型エマルション。
11. 前記エマルション全体の１～３重量％の量のオリーブ油脂肪酸ソルビタンを共乳化剤としてさらに含む、請求項８に記載の無水ピッカリング型エマルション。
12. 前記エマルションが６０℃で少なくとも４８時間安定であり、目視可能な相分離を示さない、請求項１１に記載の無水ピッカリング型エマルション。
13. 前記エマルションが室温で少なくとも６ヶ月間安定であり、目視可能な相分離を示さない、請求項１２に記載の無水ピッカリング型エマルション。