Composición fotoprotectora de radiaciones UV/VIS/IR con microesferas de silicio como compuesto activo.

Uso de unas microesferas de silicio con diámetros entre 0,2 y 50 {mi}m como filtro y/o termorregulador de radiación electromagnética de longitud de onda de entre 280nm y 180 {mi}m, más particularmente de radiaciones UVA, UVB por absorción e IR por reflexión. La invención también se refiere también a unas composiciones, que pueden ser farmacéuticas o cosméticas, que comprenden dichas microesferas de silicio ya sus procedimientos de obtención.

Composición fotoprotectora de radiaciones UV/VIS/IR con microesferas de silicio como compuesto activo.

La presente invención se refiere al uso de unas microesferas de silicio como filtro solar de radiaciones UVA, UVB por absorción e IR por reflexión. La invención se refiere también a unas composiciones farmacéuticas y cosméticas que comprenden dichas microesferas de silicio y a sus procedimientos de obtención.

Estado de la técnica anterior

Hoy en día es bien conocido que la piel es sensible a la luz solar, la cual puede causar distintas alteraciones en función de la radiación que recibe.

El espectro electromagnético de la radiación solar se descompone en 3 tipos de luz: el ultravioleta (UV), el visible (VIS) y el Infrarrojo (IR).

Por convención, la radiación solar UV se divide en 3 zonas denominadas:

- UVC, correspondiente a rayos con longitudes de onda inferiores a 290 nm, los cuales son absorbidos por el ozono de la capa atmosférica sin llegar a la corteza terrestre.

- UVB, correspondiente a longitudes de onda entre 290 y 320 nm, que ocasionan eritemas, y quemaduras de distintos grados en la piel.

- UVA, correspondiente a longitudes de onda entre 320 y 400 nm, que son responsables de procesos de envejecimiento prematuro de la piel, y de propiciar cánceres y numerosas reacciones fototóxicas y fotoalérgicas.

Desde que aparecieron las primeras cremas solares al final de los años 60, el campo de la protección solar ha ido evolucionando hacia productos capaces no solo de apantallar los rayos UVB sino también los UVA. Típicamente los agentes de protección solar suelen ser compuestos orgánicos cromóforos (filtros químicos) que absorben muy bien los UVB y en menor medida los UVA, o compuestos inorgánicos particulados (filtros físicos) los cuales son muy eficaces para el bloqueo de los UVA por reflexión y dispersión de la luz. Con lo cual, una formulación híbrida del protector solar con filtros químicos y físicos puede ser idónea para el apantallamiento de una zona amplia de la radiación del espectro solar.

Los filtros físicos suelen ser óxidos metálicos y comparados con las moléculas orgánicas de los filtros provocan pocas irritaciones y son fisiológicamente inertes, con lo cual están presentes en la mayoría de las formulaciones de cremas solares. Los más comunes son partículas de TiO₂ (dióxido de titanio) o ZnO (óxido de cinc) de cuyo tamaño depende las radiaciones que bloquean, interactuando fuertemente con longitudes de onda de valor aproximadamente el doble del diámetro de la partícula. El gran inconveniente, desde el punto de vista estético, es el efecto blanquecino que producen sobre la piel las preparaciones a base de partículas de tamaño grande (las más efectivas contra la luz visible) debido a que el TiO₂, y en menor medida el ZnO, tienen un fuerte efecto difusor de la luz visible. Ese inconveniente se ha ido solucionando con el uso cada vez mas generalizado de partículas nanométricas que confieren al producto transparencia (10-100 nm para TiO₂ y 30-200 nm para ZnO) y desplaza su actividad a la zona del UV. Sin embargo, debido al tamaño de estas partículas, algunos informes alertan de su posible penetración en el organismo. Otros estudios, por el contrario, minimizan este efecto sobre todo cuando se compara con la toxicidad de algunos compuestos orgánicos presentes en protectores solares (A. Nel et al. Critical reviews in toxicology, 37, 521-277, 2007; X. Deng et al. Nanotechnology, 20, 115101, 2009).

Además, en ciertos estudios se ha comprobado que las nanopartículas de óxidos metálicos producen reacciones alérgicas en ciertos individuos y su naturaleza fotocatalítica es bien conocida por los químicos, en particular las de TiO₂ que podrían generar radicales libres mediante la luz UV. Para minimizar este problema, varios estudios se han centrado en recubrir la capa externa de las partículas con otro material como por ejemplo polímeros o dióxido de manganeso (MnO₂) (Eusolex T-PRO®, Merck Chemicals) activo con secuestrante de radicales libres. Otras partículas de TiO₂ han sido revestidas con capas de SiO₂ o Al₂O₃, los cuales forman óxidos hidratados que pueden capturar radicales de hidroxilo, y reducir por lo tanto las reacciones en la superficie. Sin embargo algunas preparaciones de TiO₂/Al₂O₃ y TiO₂/Si₂ han mostrado un aumento de actividad fotocatalítica.

En ese sentido, recientes investigaciones de A.O. Rybaltovskii et al, Optics and Spectroscopy, 101,590-596, 2006; y en US2007/0102282, proponen el empleo de nanoclústeres de partículas de silicio como protector UV, subrayando su respeto por el medioambiente debido a su capacidad de obstaculizar la formación de compuesto biológicos nocivos durante la degradación inducida por la radiación UV de componentes de cremas solares.

Aunque las investigaciones en el campo de los protectores solares se hayan centrado principalmente en el desarrollo de productos de protección contra las radiaciones UVB y UVA, hay que tener en cuenta que los rayos con longitudes de onda situadas en la zona entre 400 y 800 nm (zona VIS) y por encima (IR) también pueden penetrar la piel y una exposición crónica puede causar daños y contribuir a los procesos de envejecimiento de la piel o propiciar melanomas (H.M. Bassel et al. Photochemistry and Photobiology, 84, 450-462, 2008; P. Schroederet al. en Skin Aging, Eds B. Gilchrest, J. Krutmann. Springer, Berlin, 45-53, 2006).

En el rango de la radiación visible (VIS), aparte de las partículas de óxidos metálicos de tamaño adecuado para la reflexión de ese tipo de luz, como ZnO y TiO₂ (Hombitec®, Sachotec®,...), se han propuesto desde colorantes que absorben luz de diferente longitud de onda (azules, rojos, amarillos...) y que utilizados solos o en mezcla confieren a la piel un color natural, hasta flavonoides.

Los efectos biológicos de la radiación IR (que también se divide por convención entre IR-A (760-1400 nm), IR-B (1400-3000 nm) e IR-C (3000 nm-1 mm) en realidad son aún poco conocidos y los resultados de las investigaciones al respecto están llenas de controversias. La radiación IR potenciaría los efectos nocivos de los UV actuando en sinergia. Sin embargo, otros estudios apuntan hacia un efecto protector de la radiación IR contra los daños de la radiación UV. No obstante, cabe señalar que la luz con longitud de onda en la zona del infrarrojo es la radiación térmica, la cual provoca el enrojecimiento y calentamiento de la piel que caracterizan el eritema térmico: penetran la epidermis, alcanzan la red vascular activando la microcirculación y producen una inmediata vasodilatación. Por esas razones, existe gran interés en investigar los efectos de la radiación IR sobre la piel y desarrollar productos capaces de apantallarla y actuar como termorreguladores.

Algunos filtros reivindican una protección contra la radiación infrarroja. Por ejemplo, se han empleado partículas reflectantes de infrarrojo como los llamados pigmentos de brillo perlado en las patentes ES2089356 y US6187298. Se trata de partículas con estructura de capas u hojuelas hechas generalmente de mica como material soporte recubierto de TiO₂ o de SnO₂ de distintos espesores y que pueden ser dopados con hierro o cerio.

El TiO₂ en su estructura tipo rutilo tiene un alto poder protector de la radiación IR dada su propiedad reflectante para esas longitudes de ondas (esta propiedad está ausente cuando su estructura cristalina es anatasa). Esto confiere a los protectores solares que lo contienen, propiedades anti-eritema mayores (L. Violin, et al, International Journal of Cosmetic Science, 16, 113-120, 1994). No obstante, son todavía pocos los desarrollos de filtros de la radiación IR.

De todo lo descrito anteriormente, se destaca la ausencia de un compuesto único capaz de abarcar un amplio rango de protección desde la radiación UV hasta la radiación térmica (IR) y que sea totalmente inocuo.

Descripción de la invención

La presente invención proporciona un nuevo uso de unas microesferas de silicio (cuya descripción y procedimiento de síntesis se detalla en la solicitud de patente ES2331824 y en la publicación: Fenollosa R., et al., Adv. Mater., 20, 95-98,2008), como composiciones protectoras de la luz solar, eficaces contra la... [Seguir leyendo]

1. Uso de microesferas de silicio con diámetros entre 0,2 y 50 μm como filtro y/o termorregulador de radiación electromagnética de longitud de onda comprendida entre 280 nm y 180 μm.

2. Uso según la reivindicación 1, donde las radiaciones son UVA, UVB e IR.

3. Uso de las microesferas según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, para la elaboración de una composición farmacéutica.

4. Uso según la reivindicación 3, para la prevención de quemaduras o daños solares.

5. Uso según la reivindicación 4, donde las quemaduras o daños solares se producen sobre piel y/o cabello.

6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, donde la composición farmacéutica se encuentra en la forma adecuada para su administración tópica.

7. Uso según las reivindicaciones 4 a 6 donde los daños solares se pueden seleccionar de entre queratosis actínica o cáncer de piel.

8. Uso de las microesferas según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, para la elaboración de una composición cosmética.

9. Uso según la reivindicación 8, para la prevención de manchas y envejecimiento prematuro de la piel/o cabello.

10. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, donde la composición cosmética se encuentra en la forma adecuada para su administración tópica.

11. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, para la fabricación de una composición protectora de materiales.

12. Uso según la reivindicación 11, donde los materiales a proteger se seleccionan de entre naturales, sintéticos o cualquiera de sus combinaciones.

13. Composición farmacéutica que comprende microesferas de silicio con diámetros entre 0,2 y 50 μm y un vehículo farmacéuticamente aceptable.

14. Composición farmacéutica según la reivindicación 13, donde las microesferas de silicio tienen diámetros entre 0,2 y 5 μm.

15. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 13 o 14, donde el porcentaje en peso de las microesferas de silicio es de entre el 0,5 y el 5% con respecto a la composición final.

16. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicación 13 a 15, donde el porcentaje en peso de las microesferas de silicio es de entre el 0,8 y el 2% con respecto a la composición final.

17. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, que además comprende al menos un componente que se selecciona de la lista que comprende espesante, emulsificante, hidratante, colorante o cualquiera de sus combinaciones.

18. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, en forma adecuada para su administración tópica.

19. Composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado por ser una loción, una crema lipofílica o hidrofílica.

20. Composición cosmética que comprende microesferas de silicio con diámetros entre 0,2 y 50 μm.

21. Composición cosmética según la reivindicación 20, donde las microesferas de silicio tienen diámetros entre 0,5 y 5 μm.

22. Composición cosmética según cualquiera de las reivindicaciones 20 o 21, donde el porcentaje en peso de las microesferas de silicio es de entre el 0,5 y el 5%.

23. Composición cosmética según cualquiera de las reivindicación 20 a 22, donde el porcentaje en peso de las microesferas de silicio es de entre el 0,8 y el 2%.

24. Composición cosmética según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, que además comprende al menos un aditivo que se selecciona de entre espesantes, emulsificantes, hidratantes, colorantes o cualquiera de sus combinaciones.

25. Composición cosmética según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, en forma adecuada para su administración tópica.

26. Composición cosmética según la reivindicación 25, donde la forma adecuada para su administración tópica es una loción, una crema lipofílica o hidrofílica.

27. Procedimiento para la fabricación de una composición farmacéutica según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19 o una composición cosmética según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, donde a las microesferas de silicio se les realiza un pretratamiento de molienda.

28. Procedimiento según la reivindicación 27, donde las microesferas de silicio se adicionan sobre una solución acuosa.

29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 27 o 28, donde las microesferas de silicio se adicionan sobre una solución acuosa para formar posteriormente una emulsión con aceite.