Derivados de Cassia.

Galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente que tiene una relación media de manosa respecto a galactosa de al menos 5:

1 donde una parte de los átomos de hidrógeno de los grupos hidroxilo presentes en el galactomanano está sustituida con al menos un resto catiónico representado por la fórmula (I) y al menos un resto hidrofílico representado por la fórmula (II) como sigue a continuación:

donde A se selecciona, independientemente, entre un radical alquileno C1-C6 divalente lineal o ramificado, sustituido o sin sustituir y, cuando está sustituido, dicho sustituyente se selecciona, independientemente, entre hidroxilo y halo; R se selecciona, independientemente, entre -S+R3R4 X-, -N+R3R4R5 X- y -P+R3R4R5 X-, donde R3 y R4, y R5 se seleccionan, independientemente, entre hidrógeno y alquilo C1-C24 lineal y ramificado, y X- representa un anión; (R1- O)c representa un resto oxialquileno o un resto polioxialquileno dispuesto como un homopolímero, un copolímero aleatorio o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno, donde R1 se selecciona, independientemente, entre grupos alquileno divalentes C2H4, C3H6, y C4H8 lineales y ramificados, y c es un número entero que varía de 1 a 250; R2 se selecciona, independientemente, entre hidrógeno, y metilo; y a es 0 o 1; b es 0 o 1, sujeto a la condición de que cuando a es 0, b es 0; y cuando c es 1, R2 no es hidrógeno.

Derivados de Cassia Campo técnico

La presente invención se refiere en términos generales a derivados de galactomanano. Más específicamente, la Invención se refiere a polímeros de galactomanano modificados catiónica e hldrofíllcamente obtenidos del endospermo de semillas obtenidas del género de plantas Cassia y a su uso en composiciones para el cuidado personal, el cuidado de la salud, domésticas, para los cuidados Institucional e industrial y similares. Los polímeros de galactomanano de Cassia modificados catiónica e hldrofíllcamente de la presente Invención son útiles como adyuvantes de deposición, estabilizantes, emulgentes, adyuvantes de extensión y vehículos para mejorar la eficacia, deposición y suministro de Ingredientes química y fisiológicamente activos. Además, tales polímeros son útiles como componentes activos en composiciones para el cuidado personal tales como formadores de película, fijadores del cabello, acondicionadores del cabello, y acondicionadores de la piel. También son útiles para mejorar las propiedades pslcosensorlales y estéticas de las formulaciones para el cuidado personal en las que están incluidos.

Antecedentes de la invención

Los galactomananos son un tipo de pollsacárldos que se encuentran en el material del endospermo de las semillas de plantas leguminosas tales como Cyamopsis tetragonoloba (goma guar), Cesalpinia spinosa (goma de tara), Ceratonia siliqua (goma de algarrobo), y otros miembros de la familia Legumlnosae. Un galactomanano está compuesto por una estructura principal de unidades de cadena principal de p-D-manopiranosilo unidas en 1>4 (denominadas también unidad o resto de manósido en el presente documento) con grupos laterales de a-D- galactosllo unidos en 1>6 periódicamente (denominados también unidad o resto de galactósido en el presente documento) que se ramifican desde el átomo de carbono número 6 de un resto de manopiranosa en la cadena principal del polímero. Los polímeros de galactomanano de las diferentes especies Leguminosae difieren entre sí en la frecuencia de la aparición de las unidades laterales de galactósido que se ramifican desde la cadena principal de polimanósido. Las unidades de manósido y de galactósido se denominan genéricamente en el presente documento unidades o restos de glicósido. La relación media de unidades de D-manósido con respecto a las unidades de D- galactósido en el galactomanano contenido en la goma guar es aproximadamente 1,5 o 2:1, aproximadamente 3:1 para la goma de tara, y aproximadamente 4:1 para la goma de algarrobo. Otra fuente importante de poligalactomanano se aísla del endospermo de las semillas de Cassia tora y Cassia obtusifolia (conocida como goma cassia). La goma cassia tiene una relación media de mañosa con respecto a galactosa de al menos 5:1. Con fines ilustrativos, los galactomananos obtenidos del endospermo de la semilla de cassia se pueden representar esquemáticamente mediante la estructura:

donde n es un número entero que representa el número de unidades de repetición en el polímero. El poligalactomanano usado en la práctica de la presente invención tiene habitualmente un peso molecular promedio en peso (Mw) que está dentro del intervalo de 2. a 5.. daltons. En numerosos casos, el poligalactomanano tiene un peso molecular promedio en peso que está dentro del intervalo de 3. a 2.. daltons. Es común que el galactomanano usado en la práctica de la presente invención tenga un peso molecular promedio en peso que esté dentro del intervalo de 4. a 1.5. daltons. El peso molecular del galactomanano se puede variar a través de procedimientos de degradación controlada conocidos en la técnica.

El galactomanano de Cassia sin derivatizar que se usa como material de partida en la práctica de la presente invención tiene habitualmente un peso molecular promedio en número (Mn) que está dentro del intervalo de 1. a 1.5. daltons. En numerosos casos, el poligalactomanano tiene un peso molecular promedio en número que está dentro del intervalo de 2. a 1.. daltons. Es común que el poligalactomanano que se usa en la práctica de la presente invención tenga un peso molecular promedio en número que esté dentro del intervalo de 3. a 8. daltons.

Los galactomananos son hidrocoloides que tienen una alta afinidad por el agua. Se han usado ampliamente como agentes espesantes, emulgentes, y gelificantes en aplicaciones tan diversas como productos alimenticios,

revestimientos, composiciones para el cuidado personal y en fluidos para fracturar pozos de petróleo. Aunque el uso de estos polímeros ha tenido un gran éxito, los galactomananos usados en su forma natural han adolecido de algunas desventajas desde el punto de vista de la solubilidad en agua. Una cadena principal de pollmanosa sin sustituir es completamente insoluble en agua. La unión de unidades laterales de galactosa en el átomo C-6 en restos de mañosa periódicos de la cadena principal de polimanosa aumenta la solubilidad en agua del polímero, particularmente en agua fría (es decir, a temperatura ambiente e Inferior). Cuanto mayor es la sustitución con unidades laterales de galactosa, mayores son las propiedades de solubilidad en agua fría del poligalactomanano. Por lo tanto, las relaciones más bajas de D-manosllo con respecto a D-galactosilo en el poligalactomanano conducen a una mejor solubilidad en agua fría. Por ejemplo, el poligalactomanano contenido en la goma guar (relación media de D-manosilo con respecto a D-galactosllo de 2:1) es el más soluble en agua fría, mientras que el poligalactomanano obtenido de la goma cassla (relación media de D-manosllo con respecto a D-galactosilo de al menos 5:1) es solo escasamente soluble en agua fría y caliente.

El documento de Patente de Estados Unidos N° 4.753.659 de Bayerleln et al. divulga, entre otras cosas, que se puede impartir un aumento de solubilidad en agua fría a la goma cassla modificando químicamente el

poligalactomanano. Se divulga la reacción del poligalactomanano de la goma cassia con reactivos selectos para producir Cassia derivatizada. Productos de reacción a modo de ejemplo Incluyen alquil éteres sustituidos y sin sustituir, ásteres de fosfato sustituidos, y derivados de amonio cuaternario sustituidos. Los usos divulgados para los poligalactomananos de goma cassia modificados químicamente incluyen aplicaciones en impresión textil, sustancias auxiliares para la perforación de pozos de petróleo, minería y aplicaciones explosivas.

El documento de Patente WO 24/112733 divulga derivados de 2-h¡drox¡-3-(trimetilamonlo)prop¡lo de

galactomananos de cassia y su uso en el cuidado personal.

El documento de Patente US 27/29238 divulga derivados de 2-h¡drox¡-3-(trimetilamonio)propllo de

galactomananos de cassia y su uso en el cuidado personal, donde el cloruro de hldroxlpropiltrimetilamonio de cassla

se usa en productos acondicionadores del cabello.

El documento de Patente EP 496584 divulga derivados hidrofílico-hidrofóbicos de galactomanano que contienen la funcionalidad amina terciaria y se refieren específicamente a guar y algarrobo.

El documento de Patente de Estados Unidos N° 7.262.157 de Utz et al. divulga una composición para el cuidado personal que comprende un polímero de galactomanano de Cassia que tiene unidades de repetición que contienen una relación de restos de D-manosilo con respecto a D-galactosilo de 5 a 1 donde una parte de los grupos hidrógeno de los sustituyeles hidroxi colgantes de los restos de manosilo y galactosilo están sustituidos con un grupo representado por la fórmula: AR1 donde A es un grupo alquileno sustituido o sin sustituir que contiene de 1 a 6 átomos de carbono, y R1 es un grupo seleccionado independientemente entre -N+(R3)3 X', -S+(R3)2 X", y-P+(R3)3 X', donde R3 representa independientemente alquilo C1-C24 sustituido y sin sustituir, bencilo sustituido y sin sustituir y fenilo sustituido y sin sustituir; y X es cualquier anión adecuado que equilibra la carga del catión onio.

En las aplicaciones para el cuidado personal, el cuidado de la salud, el cuidado doméstico, y el cuidado institucional e industrial, las características de solubilidad de los ingredientes activos y los adyuvantes de formulación en los sistemas acuosos son de importancia primordial. Mientras que los galactomananos de Cassia derivatizados catiónicamente que se divulgan en el documento de Patente de Estados Unidos N° 7.262.157 son solubles en formulaciones de base acuosa, se necesita un grado relativamente alto de sustitución catiónica para conseguir propiedades útiles. Existe la necesidad de proporcionar galactomananos de Cassia derivatizados catiónicamente que exhiban sustantividad catiónica a través de un amplio intervalo de niveles de sustitución... [Seguir leyendo]

1. Galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente que tiene una relación media de mañosa respecto a galactosa de al menos 5:1 donde una parte de los átomos de hidrógeno de los grupos hidroxilo presentes en el galactomanano está sustituida con al menos un resto catiónico representado por la fórmula (I) y al menos un resto hldrofíllco representado por la fórmula (II) como sigue a continuación:

(I) -AR

(ii) (A)-<o)-4-r-o-)-rs

a b v 'c

donde A se selecciona, independientemente, entre un radical alquileno Ci-C6 dlvalente lineal o ramificado, sustituido o sin sustituir y, cuando está sustituido, dicho sustituyente se selecciona, independientemente, entre hidroxilo y halo; R se selecciona, independientemente, entre -S+R3R4 X', -N+R3R4R5 X" y -P+R3R4R5 X', donde R3 y R4, y R5 se seleccionan, independientemente, entre hidrógeno y alquilo C1-C24 lineal y ramificado, y X' representa un anión; (R1- )c representa un resto oxialquileno o un resto polioxialquileno dispuesto como un homopolímero, un copolímero aleatorio o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno, donde R1 se selecciona, independientemente, entre grupos alquileno divalentes C2H4, C3H6, y C4H8 lineales y ramificados, y c es un número entero que varía de 1 a 25; R4 se selecciona, independientemente, entre hidrógeno, y metilo; yaeso1;beso1, sujeto a la condición de que cuando a es , b es ; y cuando c es 1, R2 no es hidrógeno.

2. Un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente de la reivindicación 1 donde AR en la fórmula (I) está representado por la estructura:

?H

CH-CH"CH^N R3R4RS X

donde R3y R4, y R5 se seleccionan, independientemente, entre alquilo C1-C5, y X es un ion cloruro.

3. Un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente de la reivindicación 2 donde en la fórmula (II) a es 1, b es 1, R1 es -CH2CH2-, y R2 es metilo.

4. Un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 donde la relación promedio de mañosa respecto a galactosa de dicho galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente varía de 5:1 a 49:1, o de 5:1 a 25:1, o de 5:1 a 1:1, o de 5:1, 6:1, 7:1, 8:1, 9:1, y las mezclas de los mismos.

5. Un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 donde el peso de galactosa en dicho galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente varía de un 2 % en peso a un 17 % en peso basado en el peso del galactomanano.

6. Un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 donde el grado de sustitución catiónica varía de ,1 a 3, o donde el grado de sustitución catiónica varía de ,1 a 2,5, o donde el grado de sustitución catiónica varía de ,1 a 1.

7. Un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 donde el grado de sustitución hidrofílica varía de ,1 a 3, o donde el grado de sustitución hidrofílica varía de ,1 a 2,5, o donde el grado de sustitución hidrofílica varía de ,1 a 1.

8. Un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 donde c en la fórmula (II) varía de 2 a 15, o donde c en la fórmula (II) varía de 5 a 1, o donde c en la fórmula (II) varía de 1 a 5.

9. Un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 donde dicho galactomanano se obtiene del endospermo de Cass/'a tora, Cassia obtusifolia, y las mezclas de las mismas.

1. Composición que comprende:

a) el galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9; y

b) al menos un componente seleccionado entre tensioactivos, agentes acondicionadores del cabello y de la piel, emolientes, emulgentes, modificadores de la reología, agentes espesantes, vitaminas, estimulantes del crecimiento del cabello, agentes de autobronceado, filtros solares, aclaradores de la piel, compuestos antienvejecimiento, compuestos antiarrugas, compuestos anticelulíticos, compuestos antiacné, compuestos anticaspa, compuestos antiinflamatorios, analgésicos, agentes antitranspirantes, agentes desodorantes, fijadores del cabello, materiales particulados, abrasivos, hidratantes, antioxidantes, agentes queratolíticos, agentes antiestéticos, potenciadores de espuma, hidrótropos, agentes solubilizantes, agentes quelantes, agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos, agentes para el ajuste del pH, agentes quelantes, agentes de tamponamiento, productos vegetales, tintes para el cabello, agentes oxidantes, agentes reductores, agentes decolorantes del cabello y la piel, pigmentos, anticaries, agentes antisarro, agentes antiplaca, disolventes; y las combinaciones de los mismos.

11. Una composición de la reivindicación 1 donde dicho tensioactivo se selecciona entre un tensioactivo aniónico, un tensioactivo catiónico, un tensioactivo anfotérico, un tensioactivo no iónico y las combinaciones de los mismos.

12. Una composición de la reivindicación 1 donde dicho agente acondicionador se selecciona entre siliconas, aceites acondicionadores orgánicos, ceras naturales y sintéticas, polímeros catiónicos, y las combinaciones de los mismos, preferentemente donde dicha silicona se selecciona entre fluidos de silicona, aceites de silicona, siliconas catiónicas, gomas de silicona, siliconas de alta refracción, resinas de silicona, siliconas emulsionadas, copolioles de dimeticona; y las combinaciones de las mismas.

13. Composición detergente que comprende:

a) el galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9; y

b) un tensioactivo seleccionado entre un tensioactivo aniónico, un tensioactivo catiónico, un tensioactivo anfotérico, un tensioactivo no iónico y las combinaciones de los mismos.

14. Una composición detergente de la reivindicación 13 que comprende además un agente acondicionador.

15. Una composición detergente de la reivindicación 14 donde dicho agente acondicionador se selecciona entre siliconas, aceites acondicionadores orgánicos, ceras naturales y sintéticas, polímeros catiónicos, y las combinaciones de los mismos, preferentemente donde dicha silicona se selecciona entre fluidos de silicona, aceites de silicona, siliconas catiónicas, gomas de silicona, siliconas de alta refracción, resinas de silicona, siliconas emulsionadas, copolioles de dimeticona; y las combinaciones de las mismas, o donde dicho polímero catiónico se selecciona entre un compuesto de amonio cuaternario.

16. Composición fijadora del cabello que comprende:

a) un galactomanano modificado catiónica e hidrofílicamente como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9; y

b) un componente seleccionado entre un modificador de la reología, un tensioactivo, un fijador auxiliar, un disolvente, agua, un acondicionador, un propelente, agente neutralizante, fragancia, solubilizadores de fragancia, espesante, conservante, emulgente, emoliente, humectante, colorante, cera, y las mezclas de los mismos.

17. Una composición de la reivindicación 16 donde dicho acondicionador se selecciona entre una silicona, un polímero catiónico, y las combinaciones de los mismos.

18. Una composición de la reivindicación 16 donde dicho disolvente se selecciona entre agua, un alcohol Ci-Ce, una cetona, un éter, y las combinaciones de los mismos.

19. Una composición de la reivindicación 17 donde dicho polímero catiónico es un compuesto de policuaternio.

2. Una composición de la reivindicación 16 donde dicho propelente se selecciona entre propano, butano, isobuteno, dimetil éter, 1,1 -difluoroetano, dióxido de carbono, y las mezclas de los mismos.