提供容易分离纯化产物、可以在工业上可以实际应用的９０℃以下的温度条件下进行的水溶性硅烷衍生物的制备方法，可以制备对于温度变化或添加物质的形态稳定性优异且使用性优异的固体凝胶状外用剂的化合物。通过在固体催化剂的共存下进行金属醇盐与多元醇的取代反应，可以制备水溶性硅烷衍生物，根据该制备方法，非常容易地从产物中分离催化剂，可以在９０℃以下的温度条件下进行反应。此外，通过将如此得到的水溶性金属醇化物衍生物配合在水系的外用剂处方中，可以充分地固化基剂，所得到的固体凝胶状的基剂对于温度变化或添加物质的形态稳定性优异，由于使用时易崩解，在手指取出性或涂布时的扩展性等使用性方面也优异。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】关联申请本申请要求2005年8月12日申请的日本国专利申请2005-234772号和2005年8月12日申请的日本国专利申请2005-234773号的优先权，在此援用其内容。
本专利技术涉及水溶性金属醇化物衍生物、其制备方法以及含有该物质的固体凝胶状外用剂，特别是涉及多元醇取代的水溶性金属醇化物衍生物的制备方法的改进、以及形态稳定性和使用性得到改善的固体凝胶状外用剂的制备。
技术介绍
烷氧基硅烷通过烷氧基的水解生成硅烷醇基，进一步通过其脱水缩合形成氧化硅。因此，烷氧基硅烷作为溶胶-凝胶法的氧化硅前体被用于各种用途中。以往，作为该烷氧基硅烷，广泛使用四乙氧基硅烷，但是其在水中不溶，即使添加在水中也不直接进行水解反应，所以在酸或碱水溶液中使用，此外经常添加、使用乙醇等水溶性有机溶剂作为溶解助剂。因此，使用水不溶性的四乙氧基硅烷作为氧化硅的前体时，必须添加以及除去酸或碱以及有机溶剂，从步骤上和成本上以及对环境的负荷方面考虑不优选。对此，近年报告了多元醇取代的硅烷衍生物，由于其为水溶性的化合物，对于上述使用目的是非常有用的。但是，该多元醇取代硅烷衍生物的制备方法中，通常通过四烷氧基硅烷和多元醇的取代反应进行，由于使用盐酸或对甲苯磺酸等均相催化剂(溶解在溶剂中来使用的催化剂)进行反应，催化剂溶解、残留在产物中，存在极其难以分离产物和催化剂的问题。此外，虽然报告了不使用催化剂而在100℃以上的高温条件下进行反应的方法，但是由于在极高温下进行反应，实用性缺乏，此外存在有可能残留高沸点溶剂的问题(例如，参照专利文献1)。-->此外，在化妆品或药品等外用剂基剂中，为了保持产品的剂型而使用各种增稠剂或凝胶化剂。以往，作为水系基剂的增稠、凝胶化剂，根据各种目的或效果，例如适当选择使用琼脂、明胶等天然水溶性高分子，聚乙二醇、丙烯酸类聚合物等合成水溶性高分子等。其中，琼脂等天然水溶性高分子存在高温时产生脱水收缩等、在较宽的温度范围内的形态稳定性缺乏、并且手指取出性或涂布时的扩展性较差等使用性的问题。此外，聚乙二醇等合成水溶性高分子由于原本为流动性的粘性凝胶，存在基剂不能充分固化，进一步由于电解质的共存或pH变化所导致的粘度降低显著，配合成分或制备步骤受限等问题。另一方面，已知四乙氧基硅烷等烷氧基硅烷通过烷氧基的水解生成硅烷醇基，进一步通过其脱水缩合形成硅胶。但是，由于以往所使用的烷氧基硅烷基本上都不溶于水，即使添加在水中也不直接进行水解反应，必须使用其它的添加物，不适于水性基剂的凝胶化。而且，近年发现，多元醇取代的水溶性的硅烷衍生物的单纯混合水溶液生成单块状的固体硅胶，例如，报告了在色谱用硅胶的前体、或固定酶等生物体成分的生物传感器等中的应用(例如，参照专利文献1和非专利文献1～4)。但是，对于该多元醇取代的硅烷衍生物，还未有用作外用剂的水性凝胶化剂的尝试。专利文献1：PCT国际公开WO03/102001号公报非专利文献1：Sattler等、Ber.Bunsenges.Phys.Chem、1998年、第102卷、p.1544～1547非专利文献2：Mayer等、J.Phys.Chem.B、2002年、第106卷、p.1528～1533非专利文献3：Schipunov、J.Colloid and Interface Sci、2003年、第268卷、68～75页非专利文献4：Schipunov等、J.Biochem.Biophys.Methods、2004年、第58卷、25～38页
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供产物的分离纯化容易，此外可以在工业上可以实际使用的90℃以下的温度条件下进行的水溶性金属醇化物衍生物的制备方法，进一步提供可以制-->备对于温度变化或添加物质的形态稳定性优异且使用性优异的固体凝胶状外用剂的化合物。鉴于上述现有技术的问题，本专利技术人进行精心研究，结果发现，通过在固体催化剂的共存下，进行金属醇盐与多元醇的取代反应，生成水溶性硅烷衍生物。此外发现，根据该制备方法，从产物中分离催化剂非常容易，并且可以在90℃以下的温度条件下进行反应。此外发现，如此制备多元醇取代的水溶性金属醇化物衍生物、将其配合在水系的外用剂处方中，由此通过水中的水解、脱水缩合反应，可以充分固化基剂，所得到的固体凝胶状的基剂由于对于温度变化或添加物质的形态稳定性优异、并且使用时容易崩解，在手指取出(指どれ)性或涂布时的扩展性等使用性方面优异。进一步发现，通过在水溶性金属醇化物衍生物的固化反应时在处方中生成中等尺寸(メソスケ一ル)的金属氧化物凝胶和多元醇，得到作为外用剂的特别优异的使用触感，从而完成本专利技术。即，本专利技术涉及的水溶性金属醇化物衍生物的特征在于，其如下述通式(1)所示，M1-(OR1)n (1)(式中，M1为Si、Ti、Zr、Zn或Al原子，R1为多元醇残基，M1为Si、Ti或Zr原子时n为4，M1为Zn原子时n为2，M1为Al原子时n为3。)此外，上述水溶性金属醇化物衍生物中，优选式(1)中的M1为Si或Ti原子。此外，上述水溶性金属醇化物衍生物中，优选式(1)中的R1为乙二醇残基、丙二醇残基、丁二醇残基、甘油残基中的任意一种。此外，本专利技术涉及的水溶性金属醇化物衍生物的制备方法的特征在于，使金属醇盐与多元醇在固体催化剂的共存下反应。此外，上述水溶性金属醇化物衍生物的制备方法中，优选金属醇盐为钛醇盐或烷氧基硅烷。此外，上述水溶性金属醇化物衍生物的制备方法中，优选在50～90℃的温度条件下进行反应。此外，上述水溶性金属醇化物衍生物的制备方法中，优选上述固体催化剂为离子交换树脂。此外，上述水溶性金属醇化物衍生物的制备方法中，优选上述金属醇盐为四乙氧基硅烷。-->此外，上述水溶性金属醇化物衍生物的制备方法中，优选上述多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油中的任意一种。此外，上述水溶性金属醇化物衍生物的制备方法中，优选上述多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇中的任意一种，在5～35℃的温度条件下进行反应。此外，本专利技术涉及的固体凝胶状外用剂的特征在于，是将上述水溶性金属醇化物衍生物与水混合而成的。此外，上述固体凝胶状外用剂中，优选进一步混合药物成分。此外，本专利技术涉及的固体凝胶状外用剂的制备方法的特征在于，将上述水溶性金属醇化物衍生物添加到含有水的外用剂处方中。此外，本专利技术涉及的固体凝胶状外用剂的制备方法的特征在于，将上述水溶性金属醇化物与水混合制备固体凝胶，将所得到的固体凝胶添加到外用剂处方中。根据本专利技术涉及的水溶性金属醇化物衍生物的制备方法，通过使用固体催化剂进行反应，容易从产物中分离催化剂。进一步地，由于可以在工业上可以实际使用的90℃以下的温度条件下进行反应，实用性较高。此外，将如此得到的水溶性金属醇化物衍生物混合在水系外用剂处方中制备的固体凝胶状外用剂，由于对于温度变化或添加物质的形态稳定性优异、并且使用时易崩解，在手指取出性或涂布时的扩展性等使用性方面优异。此外，进一步地，通过在水溶性金属醇化物衍生物的固化反应时所生成的中等尺寸的金属氧化物凝胶和多元醇，得到作为外用剂的优异的使用触感。附图说明[图1]为通过本专利技术的实施例1得到的乙二醇取代硅烷衍生物(四(2-羟基乙氧基)硅烷)的1H-NMR测定结果。本文档来自技高网...
【技术保护点】
下述通式（１）所示的水溶性金属醇化物衍生物， Ｍ↑［１］－（ＯＲ↑［１］）↓［ｎ］ 式中，Ｍ↑［１］为Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｚｎ或Ａｌ原子，Ｒ↑［１］为多元醇残基，Ｍ↑［１］为Ｓｉ、Ｔｉ或Ｚｒ原子时ｎ为４，Ｍ↑［１］为Ｚｎ原子时ｎ为２，Ｍ↑［１］为Ａｌ原子时ｎ为３。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-8-12 234772/2005;JP 2005-8-12 234773/20051.下述通式(1)所示的水溶性金属醇化物衍生物，M1-(OR1)n式中，M1为Si、Ti、Zr、Zn或Al原子，R1为多元醇残基，M1为Si、Ti或Zr原子时n为4，M1为Zn原子时n为2，M1为Al原子时n为3。2.权利要求1所述的水溶性金属醇化物衍生物，其特征在于，式(1)中的M1为Si或Ti原子。3.权利要求1或2所述的水溶性金属醇化物衍生物，其特征在于，式(1)中的R1为乙二醇残基、丙二醇残基、丁二醇残基、甘油残基中的任意一种。4.水溶性金属醇化物衍生物的制备方法，其特征在于，使金属醇盐与多元醇在固体催化剂的共存下反应。5.权利要求4所述的水溶性金属醇化物衍生物的制备方法，其特征在于，金属醇盐为钛醇盐或烷氧基硅烷。6.权利要求4或5所述的水溶性金属醇化物衍生物的制备方法，其特征在于，在50～90℃的温度条件下进行反应。7.权利要求4～6中任意一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：石川由布子，坂本一民，世喜利彦，矢岛勋，高桥俊，渡边启，
申请(专利权)人：株式会社资生堂，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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