Brevet FR2053197A1 — publié le 19710416

i 2053197 La présente invention concerne la préparation de compositions de gels aqueux. Elle concerne plus particulièrement des agents gélifiants polyéther polyols. La préparation de gels aqueux à utiliser dans des applications 5 pharmaceutiques et cosmétiques est bien connue dans la technique. La technique antérieure enseigne l'utilisation de gommes, de savons métalliques et de nitrocellulose comme agents gélifiants. Par exemple, le Brevet E.u.A. n° 2.773.801 enseigne l'utilisation de gommes et de matériaux du type gomme naturels et synthétiques 10 comme agents gélifiants, les Brevets E.U.A. n° 3.101.300 et E.U.A. n° 3.101.301 enseignent l'association d'huile minérale, d'eau, d'un alcanolamide d'acide gras supérieur, et d'un phosphate éther de polyglycol aliphatique comme ingrédients essentiels dans un gel transparent limpide. Le Brevet E.U.A. n° 3.342.569 15 enseigne l'utilisation d'huile minérale ayant une viscosité de 120 secondes Saybolt et plus, en association avec l'eau, comme gels transparents limpides. On a découvert que l'on peut préparer des gels aqueux en mélangeant de l'eau avec un groupe spécifique de polyéther polyols. 20 Les gels de cette invention comprennent d'environ 10 à 50 % en poids du polyéther polyol précité, le reste de la composition étant de l'eau. Les compositions peuvent également comprendre des ingrédients solubles dans l'eau et / ou insolubles dans l'eau convenables du point de vue pharmaceutique ou du point de vue 25 cosmétique. Le polyéther polyol utilisé dans cette invention est le produit de réaction préparé par copolymérisation d'un mélange d'un oxyde d'alcoylène de bas poids moléculaire et d'un oxyde d'a-oléfine contenant de 14 à 20 atomes de carbone avec un composé de bas poids moléculaire contenant de l'hydrogène actif. On effec-30 tue habituellement le mélangeage de 1'eau et du polyéther polyol dans une gamme de température allant de 0 à 93°C, la température préférée étant de 15 à 70°C. Selon l'invention, il est donc fourni une composition de gel aqueux contenant (A) de 10 à 50 parties en poids d'un polyéther 35 polyol préparé en copolymérisant (1) un mélange (a) d'un oxyde d'alcoylène de bas poids moléculaire choisi dans le groupe constitué de l'oxyde d'éthylène ou un mélange d'oxyde d'éthylène et d'un oxyde d'alcoylène de bas poids moléculaire contenant de 3 à 4 atomes de carbone et (b) d'un oxyde d'a-oléfine contenant 40 de 14 à 20 atomes de carbone, avec.(2) un polyalcool ayant 70 27196 2053197 de 2 à 10 atomes de carbone et de 2 à S groupements hydroxyle, et (B) d'environ 90 à 50 parties en poids d'eau. Tel qu'il est utilisé ici, le terme "gel" est défini comme m colloïde solide ou semi-solide contenant des quantités considé-5 râbles de liquide, relié en un réseau cohérent-qui immobilise le liquide. Les gels de la présente invention ont de nombreux usages dans les applications cosmétiques et pharmaceutiques. Ces gels sont compatibles avec la plupart des ingrédients connus utilisés dans 10 ses applications. Par exemple, les gels de cette invention peuvent âtre combinés avec des déodorants et des produits anti-transpiration. Les autres usages des gels de la présente invention comprennent les pommades, les crèmes, les mousses, les. lotions et les baumes. Les exemples présentés ci-après vont illustreras formulations phar-15 siaceutiques et cosmétiques typiques mais il ne faut pas les considérer à tort comme restriction à l'utilisation des gels de cette invention. On prépare les polyéther polyols qui sont utilisés dans la pratique de cette invention en faisant réagir l'oxyde d'éthylène 20 ou un mélange d'oxyde d'éthylène et d'autres oxydes d'alcoylène de bas poids moléculaire et un oxyde d'ca-cléfine ou un mélange d'oxydes d'cs-oléfines avec des composés de bas poids moléculaire contenant de l'hydrogène actif. La quantité d'oxyde d'alcoylène d® bas poids moléculaire utilisée dans la réaction variera de 25 manière à ce que le polyol résultant contienne d'environ 20 L 65 % en poids d'oxyde d'éthylène que l'oxyde d'éthylène soit utilisé seul ou en association avec d'autres oxydes d'alcoylène de bas poids moléculaire. La quantité d'oxyde d1a-oléfine requise sera une quantité suffisante pour réagir avec au moins un hydrogène 30 actif du composé contenant de l'hydrogène actif. Plus précisément, la quantité d'oxyde d'os-oléfine requise sera d'environ 0,5 à 2,0 mole d'oxyde par groupe hydrogène actif du composé contenant de l'hydrogène actif. On effectue la copolymérisation en présence d'un catalyseur basique en atmosphère inerte à une pression élevée 35 et dans un réacteur convenablement chauffé„ On peut effectuer la réaction en. présence ou en l'absence d'un solvant organique inerte. On a trouvé que dans la préparation de formulationsde gels ds la présente invention, on ne peut utiliser tous les polyéther 40 polyols qui sont préparés par copolymérisation d'oxydes d'alcoylène 70 27196 3 2053197 de bas poids moléculaire et d'oxydes d'a-oléfines avec des composés de bas poids moléculaire contenant de l'hydrogène actif. Plus précisément, on a trouvé que l'oxyde d'c:-oléfine doit contenir au moins 14 atomes de carbone, et que la quantité d'oxyde d'éthylène 5 copolymérisée avec l'oxyde d'a-oléfine doit être suffisante pour donner un polymère dans lequel partie hydrophobe et partie hydrophile sont équilibrées. On pense que l'explication du comportement de ces polymères repose sur la formation d'hydrate. Il apparaît que la portion hydrophile du polymère attribuée au 10 segment contenant le composé de bas poids moléculaire comportant l'hydrogène actif, acoompagnée de l'oxyde d'éthylène polymérisé immobilise l'eau, cependant, les oxydes d'a-oléfines ayant moins de 14 atomes de carbone ne présentent pas assez de propriétés hydrophobes pour permettre la formation de gels. En outre, on a 15 trouvé que en utilisant les oxydes d'a-oléfines ayant 14 atomes de carbone et plus, on doit maintenir 1'hydrophilie dans des limites telles que les propriétés hydrophobes uniques ne soient pas altérées. Par exemple, une hydrophilie accrue du polymère résultera en une diminution du domaine de gélification. Au fur et à mesure que 20 l'on ajoute plus d'unités oxyéthylène au polymère, la partie hydrophile du polymère perd son affinité pour immobiliser l'eau et le polymère résultant dans ce cas, au lieu de diminuer le domaine de gélification, ne présentera aucune caractéristique de gélification du tout. Donc, on a trouvé que les composés dérivés des oxydes 25 d'a-oléfines ayant de 14 à 20 atomes de carbone ne présentent pas de propriétés de gélification si la teneur en oxyéthylène du polymère est supérieure à 65 % en poids du polymère. Les composés contenant de l'hydrogène actif que l'on utilise dans la préparation de ces polyols sont les polyalcools ayant 30 d'environ 2 à 10 atomes de carbone et de 2 à 6 groupements. hydroxyle. Ceux-ci comprennent, par exemple, les alcools des alcanes tels que éthylène glycol, propylène glycol, 1,4-butane diol, 1,2-butane diol, triméthylolpropane, glycérol, 2,3,5,6-hexane tétrol, glucose, sorbitol, pentaérythritol, etc; les alcools des 35 alcènes, tels que butène-1,4-diol, l,5-hexadiène-3,4-diol, 2-hexène-l,4,6-triol, 3-heptène:-1.2,6,7-tétrol, etc..; les alcools d'alcynes, tels que 2-butyne-l,4-diol, 2-hexyne-l,4,6-triol, 4-octyle-l,2,7,8-tétrol, etc; ét les alcools d'oxyalcoylènes, tels que diéthylène glycol, triéthylène glycol, tétraéthylène 40 glycol, dipropylène glycol, et tripropylène glycol. 70 277196 4 2053197 Les oxydes d'os-oléfines qui sont utilisés dans cette invention sont les oxydes contenant d'environ 14 à 20 atomes de carbone. Ceux-ci comprennent, par exemple,l'oxyde d^tétradécylène, l'oxyde de pentadécylène, 11 oxyde d1hexadécylène, 1'oxyde d1heptadécylène, 5 1'oxyde d1octadécylène, 1'oxyde de nonadécylène, 1'oxyde d'eico-sylène et leurs mélanges. Les oxydes d'alcoylène de bas poids moléculaire qui sont utilisés dans la pratique de cette invention sont les oxydes d'alcoylène contenant de 2 i 4 atomes de carbone. Ceux-ci comprennent, 10 par exemple l'oxyde d'ethylène ,l'oxyde ds 1,2-propylène, l'oxyde de 1, 3-propylène ,1'oxyde de 1,2-butylène ,l'oxyde de 1, 3-butylène, 1 ' oxyde de 1,4-butylène, et 1 'oxyde de 2,3-butylène. Les compositions de gels aqueux de la présente invention peuvent également comprendre des ingrédients actifs du point de 15 vue pharmaceutique et cosmétique. Les ingrédients pharmaceutiquement actifs comprennent, par exemple, des agents antifongiques, tels que hexétidine, triacétine, mystatine, griséofulvine, acide benzoique et 8-hydroxyquinoléinc; des agents anesthésiques locaux tels que chlorhydrate de bon-oxinGtc, chlorhydrate d'amolénone, et 20 sulfate de cyclométhycaîne; des antibiotiques tels que succinate de , , " . . .sodique chloramphénicoi / sulfate de kanamyeme, et sulfate de neomycine; des agents antibactériens tels que nitrofurazone et sulfacétamide . sodique; et des galicides tels que benzoate de benzyle, n-éthyl-o- crotonctoluide, et hexachlorocyclohexane. Les ingrédients actifs 25 du point de vue cosmétique comprennent, par exemple, le thioglycolate d'ammonium, utile dans les crèmes pour permanente légère , la lanoline et la lanoline éthoxylée, utiles dans les crèmes pour les mains, l'huile minérale, utile pour humidifier les crèmes, et le p-diméthyl aminobenzoate d'amyle,utile dans les crèmes 30 prévenant les brûlures solaires, etc. Selon cette invention, on prépare un gel en mélangeant d'environ 10 tt 50 % en poids d'un polyéther polyol décrit précédemment dans environ 90 50 parties en poids d'eau. On peut également ajouter d'autres adjuvants, tels que des ingrédients actifs du point de -ï'J vue pharmaceutique et du point de vue cosmétique. Dans une méthode préférée, on prépare les gels en mélangeant le polyéther polyol avec l'eau à une température d'environ 15 à 70°C. Lorsqu'on ajoute d'autres ingrédients actifs, on ajoute les ingrédients à l'eau et on les mélange énergiquement avant d'ajouter le polyéther polyol. on porte ensuite la température du mélange à une température bad original 70 27196 5 2053197 s d'environ 15 à 70°C, formant ainsi un gel contenant les ingrédients qui y sont dispersés. On peut avoir une meilleure compréhension de l'invention en considérant les exemples suivants. Toutefois, on doit comprendre 5 que les exemples ne doivent pas être considérés à tort comme limitatifs de l'invention . EXEMPLES I-VIII Les exemples suivants illustrent les propriétés gélifiantes des polyéther polyols de la présente invention. 10 On a mis On a utilisé les polyéther polyols suivants dans les 15 exemples : POLYOL A - On a préparé ce polyéther polyol en faisant réagir 1 mole de glycérol, 1 mole d'un mélange d'oxydes d'a-oléfines ayant de 15 à' 18 atomes de carbone, et 4,4 moles d'oxyde d'éthylène. 20 POLYOL B - On a préparé ce polyéther polyol en faisant réagir 1 mole de glycérol, une mole d'un mélange d'oxydes d'ci-oléfines ayant de 15 à 18 atomes de carbone, et 6,65 moles d'oxyde d'éthylène. POLYOL C - On a préparé ce polyéther polyol en faisant réagir 25 1 mole de glycérol, 1 mole d'oxyde d'octadécylène et 3 moles d'oxyde d'éthylène. POLYOL D - On a préparé ce polyéther polyol en faisant réagir 1 mole de glycérol, 2 moles d'un oxyde d'c;-oléfine ayant de 15 à 18 atomes de carbone et 8 moles d'oxyde d'éthylène. 30 POLYOL E - On a préparé ce polyéther polyol en faisant réagir 1 mole de glycérol, 2 moles d'oxyde de tétradécylene, et 3 moles d'oxyde d'éthylène. POLYOL F - On a préparé ce polyéther polyol en faisant réagir 1 mole de 1,4-butane diol, 1 mole d'oxyde d'hexadécylène 35 et 4 moles d'oxyde d'éthylène. POLYOL G - On a préparé ce polyéther polyol en faisant réagir une mole de triméthylolpropane, 1 mole d'un oxyde d'os-oléfine ayant de 15 à 18 atomes de carbone, et 3 moles d'un mélange d'oxyde d'éthylène et d1 oxyde de propylène. Ce mélange d'oxyde 40 d'éthylène et d'oxyde de propylène contenait 95 parties en poids 70 27196 6 2053197 d1 oxyde d'éthylène pour 5 parties en poids d'oxyde de propylène. POLYOL H - On a préparé ce polyéther polyol en faisant réagir 1 mole de propylène glycol, 2 moles d'oxyde d1éicosylèné et 8 moles d'oxyde d'éthylène.- 5 Le Tableau. 1 ci-dessous illustre-les domaines "d'existence du gel pour huit des polyéther polyols précités de" la" présente invention Tableau 1 Domaine de gélification 10 Max. Min. Début de gélification Retransformation en liquide 15 Exemple Polyéther polyol " Eau (ml) Polyol \% en poids) Eau (ml) polyol (% en poids) I A 17 37 50 16,7 II B 20 33 40 20 III C 15 40 56 15 IV D 18,5 31 30 25 20 V 7-1 10 50 56 15 VI F 18,5 35 49 17 VII G 15 40 30 25 VIII H 10 50 56 15 On peut voir d'après le tableau précédent que les gels se 25 forment dans un mélange polyéther polyol-eau lorsque le polyol est à une concentration de 15 à 50 % en poids. Les Exemples IX à XII ci-dessous donnent des applications pratiques des gels. Le mode opératoire utilisé pour préparer les formulations des Exemples X à XII est le même que celui décrit 30 ci-dessous dans l'Exemple IX. EXEMPLE IX On a préparé un gel opaque, crémeux, qui peut être utilisé comme crème d'ondulation légère . La formulation contenait : Parties en poids 35 Polyol B 36,1 Thioglycolate d'ammonium 10,7 Eau 53,2 100,0 On a préparé le gel en dissolvant le thioglycolate d'ammonium 70 27196 7 2053197 dans l'eau à la température ambiante. Ensuite on a ajouté le polyol B au mélange, il s'est formé un gel ayant une consistance ferme de gelée. EXEMPLE X 5 On a préparé une pommade fongistatique ayant la composition suivante destinée à traiter les pieds des athlètes : Parties en poids Polyol B 27,4 8-Hydroxyquinoléine 0,6 10 Eau 72,0 100,0 EXEMPLE XI On a préparé un gel opaque utile pour prévenir les brûlures 15 par le soleil ayant la composition suivante : Parties en poids Polyol A 18,0 p-Diméthyl 20 aminobenzoate d'amyle 2,0 Eau 80,O 100,0 EXEMPLE XII On a préparé un gel stable, transparent utile comme pommade ^ antifongique, ayant la composition suivante s parties en poids Polyol A 18,4 Acide benzoïque 3,0 Eau 78,6 30 ,771 ■ BAD ORIGINAL ' 70 27196 3 2053197 - REVENDICATIONS - 1.- Une composition de gel aqueux dont l'agent gélifiant est un polyol, caractérisée en ce qu'elle comporte do 90 â. 50 parties en poids d'eau, de 10 à 50 parties en poids d'un polySthor polyol 5 préparé par copolymérisation (1) d'un mélange (a) d'un oxyde d'alcoylène de bas poids moléculaire choisi dans le groupe comportant l'oxyde d'éthylène et un oxyde d'alcoylène de bas poids moléculaire contenant de 3 à 4 atomes de carbone, et (b) d'un oxyde d'a-oléfine contenant de 14 à 20 atomes de carbone avec (2) 10 un polyalcool ayant de 2 à 10 atomes de carbone et de 2 à 6 groupements hydroxyle. 2.- Une composition de gel aqueux selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'oxyde d'c:~oléfine est l'oxyde de tétra-décylène, l'oxyde d'hexadécylène, l'oxyde d'octadécylène, l'oxyde 15 d'eicosylène, ou un mélange d'oxydes d'c;-oléfines contenant de 15 à 18 atomes de carbone. 'j.- Une composition de gel aqueux selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le polyalcool est le glycérol, le 1,4-butane diol, le triméthylolpropane, le propylène glycol, ou 20 l'éthylène glycol. 4.- Une composition de gel aqueux selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité d'oxyde d'ot-oléfine est de 0,5 à 2,0 moles d'oxyde d'cc-oléfine par groupement hydroxyle du polyalcool et la quantité d'oxyde d'éthylène est de 20 à 25 65 % en poids du polyéther polyol.- $AD ORIGNAL