本发明涉及一种表面改性的纳米颗粒金属氧化物，它们的制备方法和其用作化妆品制剂中UV滤光剂的用途。
金属氧化物可以用于多种用途，例如用作白色颜料，用作催化剂，用作抗菌皮肤保护软膏的组份和用作橡胶硫化的活化剂。已发现细碎的氧化锌或二氧化钛用作化妆品遮光剂中的UV-吸收颜料。
在本申请的范围之内，术语“纳米颗粒”用于表示平均粒径(由电子显微的方法来测量)为5～10000nm的粒子。
粒径小于约30nm的氧化锌纳米颗粒潜在地适用于用作透明有机-无机混合材料、塑料、油漆和涂料中的UV吸收剂。同样，也可以用于保护UV-敏感的有机颜料。
粒径大于约30nm的氧化锌颗粒、颗粒聚集体或颗粒团聚体会导致散射光效果，并且由此导致可见光区中不期望的透明度降低。因此，再分散性、也就是将制备的氧化锌纳米颗粒转化为胶体分散态的能力，是上述应用的重要先决条件。
粒径小于约5纳米的氧化锌，由于尺寸量子化效应而显示出吸收端的蓝移(L.Brus，J.Phys.Chem.(1986)，90，2555-2560)，并且因此不太适用于用作UV-A区中的UV吸收剂。
金属氧化物的制备是公知的，例如通过干法和湿法来制备氧化锌。传统燃烧锌的方法(其公知为干法) (如Gmelin Volume 32，第8版，增补卷，第772页及其后)，生成宽尺寸分布的聚集的颗粒。虽然原则上能够通过研磨工艺获得亚微米范围的粒径，但是因为能够实现的剪切力太低，所以不能由该粉末获得平均粒径在较低的纳米范围内的分散体。特别细碎的氧化锌主要通过沉淀工艺以湿化学方法来制备。水溶液中的沉淀通常生成含氢氧化物和/或含碳酸盐的材料，该材料必须热转化为氧化锌。热后处理对细碎的特性具有不利的影响，因为此时对颗粒进行了烧结处理，导致微米尺度聚集体的形成，通过研磨仅能将其不完全地分解为原始颗粒。
纳米颗粒金属氧化物可以例如通过微乳液方法来获得。在这种方法中，将金属醇盐溶液逐滴添加到油包水乳液中。随后在微乳液的反相胶束中(其尺寸在纳米范围内)，发生醇盐的水解，形成纳米颗粒金属氧化物。该方法的缺点尤其是：金属醇盐是昂贵的原材料，必须另外使用乳化剂，和粒径在纳米范围内的乳液的制备具有复杂的方法步骤。
DE19907704描述了一种通过沉淀反应制备的纳米颗粒氧化锌。在该方法中，从乙酸锌溶液出发通过碱沉淀来制备纳米颗粒氧化锌。可以通过添加二氯甲烷将已离心出来的氧化锌再次分散获得溶胶。这种方式制备的氧化锌分散体存在的缺点是，由于未进行表面改性，它们不具有良好的长期稳定性。
WO00/50503描述了包含粒径≤15nm的纳米颗粒氧化锌且能够再分散获得溶胶的氧化锌凝胶。在该方法中，通过添加二氯甲烷或氯仿，将通过在醇和/或醇/水混合物中锌化合物的碱性水解而生成的沉淀物再次分散。此时的缺点是，在水或在水性分散剂中，不能获得稳定的分散体。
在出版物Chem.Mater.2000，12，2268-74“Synthesis andCharacterization of Poly(vinylpyrrolidone)-Modified Zinc OxideNanoparticles”，作者为Lin Guo和Shihe Yang中，使用聚乙烯基吡咯烷酮表面涂覆了纤维锌矿氧化锌纳米颗粒。此处的缺点是，使用聚乙烯基吡咯烷酮涂覆的氧化锌颗粒不能再分散于水中。
WO93/21127描述一种制备表面改性的纳米颗粒陶瓷粉末的方法。在该方法中，通过施加低分子量有机化合物(例如丙酸)来表面改性纳米颗粒陶瓷粉末。该方法不能用于氧化锌的表面改性，因为改性反应是在水溶液中进行的且氧化锌溶解于水性有机酸中。因此，该方法不能用于制备氧化锌分散体；而且在该应用中，氧化锌也不能列为纳米陶瓷粉末的可能的原材料。
JP-A-04164814描述了一种获得细碎ZnO的方法，其通过在升高的温度下水性介质中的沉淀来获得，甚至不使用热后处理。所陈述的平均粒径为20～50nm，但未指出团聚的程度。这些颗粒相对较大。即使团聚是最小限度的，其也会导致透明应用中不期望的散射效应。
JP-A-07232919描述了粒径为5～10000纳米的ZnO的制备方法，其通过锌化合物在升高的温度下与有机酸和其它有机化合物(如醇)的反应来制备。此时发生水解，使得可以将形成(所使用酸的酯)的副产物蒸馏出来。由于预先的表面改性，该方法能制备出可再分散的ZnO粉末。但是，基于该申请的公开内容，不能制备平均直径＜15nm的颗粒。因此，在该申请所列的实施例中，15nm被描述为最小的平均初级粒径。
在DE3314741A1、DE3642794A1和EP0603627A1以及WO97/16156中，特别描述了通过有机硅化合物来疏水化金属氧化物。
这些用硅氧烷化合物涂覆的金属氧化物，例如氧化锌或二氧化钛，其存在的缺点是，由其制备的水包油或油包水乳液通常不具有所需的pH稳定性。
此外，经常观察到用硅氧烷化合物涂覆的各种金属氧化物彼此之间的不相容，其可能导致不期望的聚集体形成和不同颗粒的絮凝作用。
因此，本发明的目的是，提供能在水或极性有机溶剂中以及在化妆品油中生成稳定纳米颗粒分散体的纳米颗粒金属氧化物。如果可能，应避免颗粒的不可逆的聚集，使得可以避免复杂的研磨工艺。
通过表面改性的纳米颗粒金属氧化物实现了该目的，其中金属选自铝、铈、铁、钛、锌和锆，其中表面改性包括使用聚天冬氨酸进行涂覆。
在本发明的范围之内，术语“聚天冬氨酸”同时包括自由酸以及聚天冬氨酸的盐，例如钠、钾、锂、镁、钙、铵、烷基铵、锌和铁盐或其混合物。
依据本发明使用的用于纳米颗粒金属氧化物的表面涂层优选包含聚天冬氨酸和/或其钠盐。
依据本发明的表面改性金属氧化物的优选实施方式是，其中表面涂层包含分子量(由凝胶色谱分析来测量)Mw为1000～100000、优选为1000～20000、特别优选为1000～7000的聚天冬氨酸的那些。
依据本发明的金属氧化物的另一有益实施方式是，其中金属氧化物颗粒的平均初级粒径(其由扫描和透射电子显微法来测量)为5～10000nm、优选为10～200nm、特别优选为10～50nm的那些。
在本发明的范围之内，所述的优选金属氧化物为二氧化钛和氧化锌，特别优选为氧化锌。
本发明是基于以下发现：通过使用聚天冬氨酸和/或其盐对纳米颗粒金属氧化物进行表面改性，能够实现表面改性金属氧化物的分散体尤其是在化妆品制剂中的长期稳定性，在这些制剂的保存期间不会有不期望的pH改变。
本发明进一步提供了一种制备表面改性纳米颗粒金属氧化物的方法，其中金属选自铝、铈、铁、钛、锌和锆，其通过：
a.将金属氧化物从其一种金属盐的水溶液中沉淀出来；
b.从水性反应混合物中分离出沉淀的金属氧化物；和
c.随后干燥金属氧化物，
其中，方法步骤a.中金属氧化物的沉淀是在聚天冬氨酸的存在下进行的。
依据本发明的方法的优选实施方式是，其中沉淀是在分子量(由凝胶色谱分析来测量)Mw为1000～100000、优选为1000～20000、特别优选为1000～7000的聚天冬氨酸存在下进行的那些。
方法步骤a.中的金属盐可以是金属卤化物、乙酸盐、硫酸盐或硝酸盐。本文中优选的金属盐是卤化物，例如氯化锌(II)或四氯化钛；以及硝酸盐，例如硝酸锌(II)。
方法步骤a.中金属氧化物的沉淀可以在温度为20℃～100℃、优选为25℃～40℃下进行。
取决于所使用的金属盐，沉淀可以在pH为3～13下进行。在氧化锌情形中，沉淀期间的pH为7～11。
金属盐的浓度通常0.05～1mol/L、优选为0.1～0.5mol/L、特别优选为0.2～0.4mol/L。
沉淀时间通常为2～8小时、优选为3～7小时、特别优选为4～6小时。
本发明特别地提供了一种制备表面改性的纳米颗粒氧化锌的方法，其通过：
a.在碱金属氢氧化物或氢氧化铵的存在下，在温度为25～40℃和pH为7～11下，从氯化锌(II)或硝酸锌(II)的水溶液中沉淀出氧化锌；
b.从水性反应混合物中分离出沉淀的氧化锌；和
c.随后干燥，
其中方法步骤a.中氧化锌的沉淀是在分子量Mw为1000～7000的聚天冬氨酸的存在下进行的。
方法步骤a.中氧化锌的沉淀可以例如在将聚天冬氨酸和碱金属氢氧化物或氢氧化铵的、尤其是NaOH的混合物计量添加到氯化锌(II)或硝酸锌(II)期间，或者在将氯化锌(II)或硝酸锌(II)水溶液和金属盐氢氧化物或氢氧化铵水溶液同时计量添加到聚天冬氨酸溶液期间进行。
可以以本身公知的方式、例如通过过滤或离心来将沉淀的金属氧化物从水性反应混合物中分离出来。
可以以本身公知的方式将所获得的滤饼在大气压下干燥到恒重，例如在温度为40～100℃、优选为50～70℃的干燥箱中干燥。
本发明进一步提供了一种化妆品组合物，其包含依据本发明的表面涂覆的氧化锌或氧化锌分散体。
本发明进一步提供了依据本发明方法制备的表面改性金属氧化物、尤其是二氧化钛或氧化锌的用途：
-用于UV保护
-用作抗菌活性成分。
依据本发明的优选实施方式，表面改性的金属氧化物、尤其是二氧化钛或氧化锌，可以再分散于液体介质中并形成稳定的分散体。这点是特别有益的，因为由依据本发明的氧化锌制备分散体在进一步处理之前不需要再次分散，可以直接进行处理。
依据本发明的优选实施方式，表面改性的金属氧化物可以再分散于极性有机溶剂中并形成稳定的分散体。这点是特别有益的，因为其使均一地结合到例如塑料或膜中成为可能。
依据本发明的另一优选实施方式，表面改性的金属氧化物可以再分散于水中并形成稳定的分散体。这点是特别有益的，因为其开辟了例如在化妆品配方(其中不使用有机溶剂是最大的优点)中使用依据本发明的材料的可能性。同样可以想得到的是水和极性有机溶剂的混合物。
依据本发明的优选实施方式，表面改性的金属氧化物颗粒的直径为10～200nm。这点是特别有益的，因为在该尺寸分布范围制备能确保良好的再分散性。
依据本发明的特别优选实施方式，金属氧化物纳米颗粒直径为10～50nm。该尺寸范围是特别有益的，因为在再次分散该氧化锌纳米颗粒之后，所获得的分散体是透明的，并且由此例如当添加到化妆品配方中时不会影响色彩。而且，其也带来了用于透明膜的可能性。
如果金属氧化物、尤其是二氧化钛或氧化锌被用作UV吸收剂时，建议使用直径大于5nm的颗粒，因为在该限度之下吸收端会向短波范围偏移(L.Brus，J.Phys.，Chem.(1986)，90，2555-2560)。
本发明进一步提供了一种化妆品组合物，其包含依据本发明表面改性的金属氧化物、尤其是二氧化钛和/或氧化锌。这点是特别有益的，因为基于金属氧化物颗粒、尤其是氧化锌颗粒的精细分散，这些化妆品组合物可以更有效地提高它们的镇静皮肤效果。
另一优点是，当用于例如皮肤时，由于小粒径，不会产生摩擦效果，但是能够柔软地使用，其带来了皮肤上的舒适感。
依据该化妆品组合物的另一实施方式，其用于护理或保护皮肤，尤其是用于防晒或用于暴露于日光时的护理，并且为乳液、分散体、悬浮体、水性表面活性剂制剂、乳剂、洗剂、霜、香液、软膏、凝胶、颗粒、粉末、膏制剂(例如如唇膏)、泡沫、气溶胶或喷雾形式。这样的配方非常适用于局部制剂。适宜的乳液为水包油乳液和油包水乳液或微乳液。这点是特别有益的，因为通过在遮光剂中使用它们，可以同时利用例如氧化锌的UV-吸收和镇静皮肤的效果。而且，依据本发明的表面改性金属氧化物格外地适用于用于遮光剂，因为可以制备出尺寸对人眼来说显示为透明的颗粒。因此，使用期间在皮肤上不会产生白雾。
另一优点是，氧化锌特别地是一种UV宽波段滤光剂，其UV吸收性能能提供不再需要其它化学UV滤光剂物质的遮光剂。因此，可以避免由化学滤光剂的分解产物或这些物质自身产生的皮肤刺激或过敏反应的危险，其显著地提高了通过这种方式配制的遮光剂的一般相容性。通常，化妆品组合物用于皮肤上的局部应用。本文中，局部制剂所理解的含义为，适用于以精细分散形式且优选以可以由皮肤吸收的形式将活性成分施用到皮肤上的那些制剂。对于该目的，合适的例如为水性和水-醇性溶液、喷雾、泡沫、泡沫气溶胶、软膏、水凝胶、O/W或W/O型乳液、微乳液或化妆品粘性制剂。
依据本发明的化妆品组合物的优选实施方式，该组合物包含载体。优选的载体为水、气体、水基液体、油、凝胶、乳液或微乳液、分散体、或其混合物。所述载体具有良好的皮肤相容性。水凝胶、乳液或微乳液对于局部制剂来说是特别有益的。
可以使用的乳化剂为非离子化(nonionogenic)表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂或阴离子乳化剂。在依据本发明的组合物中，乳化剂的存在量(基于该组合物)可以为0.1～10重量％、优选为1～5重量％。
所使用的非离子化表面活性剂例如可以为至少一种选自下列的表面活性剂：
2～30mol环氧乙烷和/或0～5mol环氧丙烷加成到具有8～22个碳原子的直链脂肪醇、加成到具有12～22个碳原子的脂肪酸和加成到在烷基中具有8～15个碳原子的烷基苯酚上的加成产物；
由1～30mol环氧乙烷加成到甘油上的加成产物的C12/18-脂肪酸单酯和双酯；具有6～22个碳原子的饱和与不饱和脂肪酸的甘油单酯和双酯与山梨聚糖单酯和双酯和其环氧乙烷加成产物；
烷基中具有8～22个碳原子的烷基单糖苷和低聚糖苷，和其乙氧基化的类似物；
由15～60mol环氧乙烷加成到蓖麻油和/或氢化蓖麻油上的加成产物；多元醇，并且尤其是多甘油酯，例如多甘油多蓖麻醇酸酯、多甘油多-12-羟基硬脂酸酯或多甘油二聚化物(polyglycerol dimerate)。同样合适的是这类物质中两种或多种化合物的混合物；
2～15mol环氧乙烷加成到蓖麻油和/或氢化蓖麻油上的加成产物；基于直链、支化、不饱和或饱和C6/22-脂肪酸，蓖麻油酸，和12-羟基硬脂酸，与甘油、多甘油、季戊四醇、二季戊四醇、糖醇(如山梨糖醇)、烷基糖苷(如甲基糖苷、丁基糖苷、月桂基糖苷)、和多糖苷(如纤维素)的偏酯；
单、双和三烷基磷酸酯，和单、双和/或三-PEG-烷基磷酸酯及其盐；羊毛蜡醇；
聚硅氧烷-聚烷基-聚醚共聚物和相应衍生物；
依据德国专利1165574的季戊四醇、脂肪酸、柠檬酸与脂肪醇的混合酯，和/或具有6～22个碳原子的脂肪酸、甲基葡萄糖与多元醇、优选甘油或多甘油的混合酯；和
聚亚烷基二醇；
甜菜碱。
此外，两性离子表面活性剂也可以用作乳化剂。术语“两性离子表面活性剂”用于表示在分子中带有至少一个季铵基团和至少一个羧酸盐或磺酸盐基团的那些表面活性化合物。特别适用的两性离子表面活性剂为所谓的甜菜碱类，如甘氨酸N-烷基-N，N-二甲基铵，例如甘氨酸椰油烷基二甲基铵；甘氨酸N-酰基氨基丙基-N，N-二甲基铵，例如甘氨酸椰油酰基氨基丙基二甲基铵；和每种情形中在烷基或酰基中具有8～18个碳原子的2-烷基-3-羧甲基-3-羟乙基咪唑啉；和椰油酰基氨基乙基羟乙基羧甲基甘氨酸酯。特别优选的是公知的脂肪酸酰胺衍生物，名称为CTFA的椰油酰胺基丙基甜菜碱。
同样合适的乳化剂为两性表面活性剂。两性表面活性剂所理解的含义为，分子中除了C8，18-烷基或-酰基之外还含有至少一个自由氨基和至少一个-COOH或-SO3H基团的且能够形成内盐的那些表面活性化合物。合适的两性表面活性剂的实例为N-烷基甘氨酸、N-烷基丙酸、N-烷基氨基丁酸、N-烷基亚氨基二丙酸、N-羟乙基-N-烷基酰胺基丙基甘氨酸、N-烷基牛磺酸、N-烷基肌氨酸、2-烷基氨基丙酸和烷基氨基乙酸(每种情形中在烷基中具有约8～18个碳原子)。
特别优选的两性表面活性剂为N-椰油烷基氨基丙酸酯、椰油酰基氨基乙基氨基丙酸酯和C12/18-酰基肌氨酸。除了两性表面活性剂之外，季铵化乳化剂(quaternary emulsifier)也是合适的，优选的是季铵化酯(esterquat)类型的那些乳化剂，优选甲基-季铵化的二脂肪酸三乙醇胺酯盐。另外，也可以使用的阴离子乳化剂为烷基醚硫酸盐、单甘油酯硫酸盐、脂肪酸硫酸盐、磺基琥珀酸盐和/或醚羧酸。
合适的油体为基于具有6～18个、优选8～10个碳原子的脂肪醇的格尔伯特醇，直链C6-C22-脂肪酸与直链C6-C22-脂肪酸的酯，支化C6-C13-羧酸与直链C6-C22-脂肪醇的酯，直链C6-C22-脂肪酸与支化醇、尤其是2-乙基己醇的酯，直链和/或支化脂肪酸与多羟基醇(例如如丙二醇、二聚二醇、或三聚三醇)和/或格尔伯特醇的酯，基于C6-C10-脂肪酸的三甘油酯，基于C6-C18-脂肪酸的液体单-/双-、三甘油酯，C6-C22-脂肪醇和/或格尔伯特醇与芳族羧酸、尤其是苯甲酸的酯，C2-C12-二羧酸与具有1～22个碳原子的直链或支化醇或者具有2～10个碳原子和2～6个羟基的多元醇的酯，植物油，支化的伯醇，取代的环己烷，直链C6-C22-脂肪醇碳酸酯，格尔伯特碳酸酯，苯甲酸与直链和/或支化C6-C22-醇(如FinsolvTN)的酯，二烷基醚，环氧化脂肪酸酯与多元醇的开环产物，硅油，和/或脂肪族或脂环族烃类。也可以使用的其它油体为硅氧烷化合物，例如二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、环硅氧烷，和氨基-、脂肪酸-、醇-、聚醚-、环氧-、氟-、烷基-和/或糖苷改性的硅氧烷化合物，其在室温下可以是液体形式或是树脂形式。在依据本发明的组合物中，油体的存在量(基于该组合物)为1～90重量％、优选5～80重量％且特别地为10～50重量％。
依据特别优选的实施方式，依据本发明的组合物包含可溶性化合物形式的其它UV遮光(photoprotective)滤光剂或其它颜料。
虽然如上面已描述的那样，借助于依据本发明的氧化锌颗粒，能够提供一种遮光组合物，该组合物在无其它滤光剂物质时也能实现良好的UV吸收性能，但是在各种情形中可以期望的是，将其它UV滤光剂物质添加到化妆品组合物或遮光组合物中。例如，如果特别强调滤光性能时这点可能是必须的。可以将一种或多种其它UV遮光滤光剂添加到依据本发明的组合物中。
在可溶性化合物情形中，UV遮光滤光剂所理解的含义是，能够吸收紫外线并以更长波长辐射的形式如热量再次释放出所吸收的能量的有机物质。该有机物质可以是油溶性的或水溶性的。
可以使用的油溶性UV-B滤光剂例如为下列物质：
3-亚苄基樟脑和其衍生物，如3-(4-甲基亚苄基)樟脑；
4-氨基苯甲酸衍生物，优选4-(二甲基氨基)苯甲酸2-乙基己酯、4-(二甲基氨基)苯甲酸2-辛酯和4-(二甲基氨基)苯甲酸戊酯；
肉桂酸的酯，优选4-甲氧基肉桂酸2-乙基己酯、4-甲氧基肉桂酸丙酯、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、2-氰基-3-苯基肉桂酸2-乙基己酯(otocrylene)；
水杨酸的酯，优选水杨酸2-乙基己酯、水杨酸4-异丙基苄基酯、水杨酸均薄荷酯；
二苯甲酮的衍生物，优选2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4’-甲基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮；
苯甲基丙二酸的酯，优选4-甲氧基亚苄基丙二酸2-乙基己酯；三嗪衍生物，如2，4，6-三苯胺基(p-碳-2’-乙基-1’-己氧基)-1，3，5-三嗪(辛基三嗪酮)和二辛基丁基酰胺基三嗪酮(UvasorbHEB)；
丙烷-1，3-二酮类，例如1-(4-叔丁基苯基)-3-(4’-甲氧基苯基)丙烷-1，3-二酮。
合适的水溶性物质为：
2-苯基苯并咪唑-5-磺酸和其碱金属、碱土金属、铵、烷基铵、烷醇基铵和其葡糖铵盐；
二苯甲酮的磺酸衍生物，优选2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸和其盐；
3-亚苄基樟脑的磺酸衍生物，例如4-(2-氧-3-亚冰片基甲基)苯磺酸和2-甲基-5-(2-氧-3-亚冰片基)磺酸及其盐。
特别优选的是使用肉桂酸的酯，优选4-甲氧基肉桂酸2-乙基己酯、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、2-氰基-3-苯基肉桂酸2-乙基己酯(otocrylene)。
此外，优选使用二苯甲酮的衍生物，尤其是2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4’-甲基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮；优选使用丙烷-1，3-二酮类，例如1-(4-叔丁基苯基)-3-(4’-甲氧基苯基)丙烷-1，3-二酮。
合适的典型UV-A滤光剂为：
苯甲酰基甲烷的衍生物，例如1-(4’-叔丁基苯基)-3-(4’-甲氧基苯基)丙烷-1，3-二酮、4-叔丁基-4’-甲氧基二苯甲酰基甲烷或1-苯基-3-(4’-异丙基苯基)丙烷-1，3-二酮；
二苯甲酮的氨基羟基取代衍生物，例如N，N-二乙基氨基羟基苯甲酰基-正己基苯甲酸酯。
当然UV-A和UV-B滤光剂也在混合物中使用。
但是，可以使用的其它遮光滤光剂也可以是其它不可溶的颜料，如细分散金属氧化物和盐，例如二氧化钛、氧化铁、氧化铝、氧化铈、氧化锆、硅酸盐(滑石)、硫酸钡和硬脂酸锌。颗粒应具有小于100nm的平均直径，优选为5～50nm，且特别地为15～30nm。
除了上述两组主要的遮光物质之外，也可以使用抗氧化类型的次要遮光剂，其中断了当UV辐射渗透到皮肤内时引起的光化学反应链。其典型的实例为超氧化物岐化酶、生育酚(维生素E)和抗坏血酸(维生素C)。
在依据本发明的遮光组合物中，遮光剂的总含量通常为1～20重量％、优选为5～15重量％。依据本发明的组合物可以含有1～95重量％、优选为5～80重量％、且特别地为10～60重量％的水。
依据特别优选的实施方式，依据本发明的化妆品组合物也包含护理物质、其它化妆品活性成分和/或助剂和添加剂。
所使用的其它化妆品活性成分特别地为皮肤保湿剂、抗菌物质和/或除臭或止汗物质。其具有的优点是，可以获得其它期望的效果，其有助于皮肤的护理或处理，或者例如增加在使用该组合物时该化妆品组合物使用者的良好状态。
例如，除了载体、表面改性的氧化锌、水和生理学上合适的溶剂之外，该化妆品组合物之中也可以特别包含护理成分，例如油、蜡、脂肪、再增脂物质、增稠剂、乳化剂和香料。大比例的护理物质对于皮肤的局部预防性或化妆性处理是特别有益的。
特别有益的是，如果除了动物和植物脂肪和油(其在许多情形中类似地具有护理效果)之外，该组合物也包含其它护理组份。可以使用的护理活性成分例如为：具有8～22个碳原子的脂肪醇，尤其是天然脂肪酸的脂肪醇；动物和植物蛋白质水解产物，尤其是弹性蛋白、胶原质、角蛋白、乳蛋白质、大豆蛋白质、燕麦蛋白质、豌豆蛋白质、杏仁蛋白质和小麦蛋白质水解产物；维生素和维生素前体，尤其是维生素A和B系列的那些；单-、双-和低聚糖类；植物提取物；蜂蜜提取物；神经酰胺；磷脂；凡士林、石蜡和硅油；脂肪酸和脂肪醇酯，尤其是脂肪酸与具有3～24个碳原子的醇的单酯。在依据本发明的组合物中优选使用的维生素、维生素原或维生素前体其中包括：
A、C、E和F系列的维生素、维生素原和维生素前体，尤其是3，4-二脱氢瑞叮醇(didehydroretinol)，β-胡萝卜素(维生素A的维生素原)，抗坏血酸(维生素C)和抗坏血酸的棕榈(palmitic)酯、糖苷或磷酸酯，生育酚类，尤其是α-生育酚和其酯，如乙酸酯、烟碱酸酯、磷酸酯和琥珀酸酯；以及维生素F，其理解的含义是提炼的脂肪酸，尤其是亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸；
维生素A与其衍生物和微生物原有益地具有独特的皮肤光滑功效。
在依据本发明的组合物中优选使用维生素B系列的维生素、维生素原或微生物前体或者其衍生物，和2-呋喃酮(2-furanone)的衍生物，其中特别包括：
维生素B1，俗称硫胺，化学名称为氯化3-[(4’-氨基-2’-甲基-5’-嘧啶基)甲基]-5-(2-羟乙基)-4-甲基噻唑啉鎓。优选盐酸硫胺的用量(基于组合物总重)为0.05～1重量％。
维生素B2，俗称核黄素，化学名称为7，8-二甲基-10-(1-D-核糖基)-苯并[g]蝶啶-2，4(3H，10H)-二酮(7，8-dimethyl-10-(1-D-ribityl)-benzo[g]pteridine-2，4(3H，10H)-dione)。蝶啶以自由形式、例如以乳清形式出现，并且可以从细菌和酵母中分离其它蝶啶衍生物。蝶啶立体异构体(依据本发明其同样是适合的)为可从鱼粉或肝脏中分离出来的且具有代替D-核糖基的D-阿糖基的来苏黄素。核黄素或其衍生物的用量(基于组合物总重)优选为0.05～1重量％。
维生素B3，该名称经常用于化合物烟酸和烟酰胺(烟碱)。依据本发明，在依据本发明的组合物中烟酰胺的存在量(基于组合物总重)优选为0.05～1重量％。
维生素B5(泛酸和泛醇)。优选使用泛醇。可以依据本发明使用的泛醇衍生物特别地为泛醇的酯和醚、和阳离子衍生的泛醇。在本发明的另一优选实施方式中，除了泛酸或泛醇之外也可以使用2-呋喃酮的衍生物。特别优选的衍生物为商业上可获得的物质，俗称泛内酯(pantolactone)的二氢-3-羟基-4，4-二甲基-2(3H)-呋喃酮(Merck)、4-羟甲基-γ-丁内酯(Merck)、3，3-二甲基-2-羟基-γ-丁内酯(Aldrich)和2，5-二氢-5-甲氧基-2-呋喃酮(Merck)(明确地包括所有立体异构体)。
这些化合物有益地赋予了依据本发明的化妆品组合物保湿和镇静皮肤的性能。
优选地在依据本发明的组合物中，维生素B5类型的所述化合物和2-呋喃酮衍生物的总量(基于组合物总重)优选为0.05～10重量％。总量特别优选为0.1～5重量％。
维生素B6，其所理解的含义并不是均一的物质，而是5-羟甲基-2-甲基吡啶-3-纯的衍生物，其公知的俗称为吡哆醇、吡哆胺和吡哆醛。维生素B6在依据本发明的组合物中的存在量优选为0.0001～1.0重量％、尤其是0.001～0.01重量％。
维生素B7(生物素)，也被称为维生素H或“皮肤维生素”。生物素是(3aS，4S，6aR)2-氧六氢噻吩醇[3，4-d]咪唑-4-戊酸。生物素在依据本发明的组合物中的存在量优选为0.0001～1.0重量％、尤其是0.001～0.01重量％。
依据本发明，非常特别优选的是泛醇、泛内酯、烟酰胺和生物素。
助剂和添加剂所理解的含义是适用于改善感觉、性能和/或化妆性能的物质，例如助乳化剂、有机溶剂、超增脂剂、稳定剂、抗氧剂、蜡或脂肪、稠度调节剂、增稠剂、晒黑剂、维生素、阳离子聚合物、生物源活性成分、防腐剂、水溶物、增溶剂、染料和香料。
例如，可以使用下列助剂和添加剂：
尿囊素，
真芦荟(Aloe Vera)，
没药醇，
神经酰胺和假神经酰胺。
抗氧剂有益地改进了依据本发明的组合物的稳定性。抗氧剂例如为氨基酸(如甘氨酸、组氨酸、酪氨酸、色氨酸)和其衍生物，咪唑和咪唑衍生物(如尿刊酸)，肽，例如D，L-肌肽、D-肌肽、L-肌肽和其衍生物(如鹅肌肽)，类胡萝卜素、胡萝卜素(如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素)和其衍生物，硫辛酸和其衍生物(如二氢硫辛酸)，金硫葡糖，丙基硫尿嘧啶和其它硫代化合物(如硫代甘油、硫代山梨醇、硫代乙醇酸、硫代还原酮、谷胱甘肽、半胱氨酸、胱氨酸、胱胺和其糖基、N-乙酰基、甲基、乙基、丙基、戊基、丁基、月桂基、棕榈酰基、油烯基、γ-亚麻基、胆甾烯基和甘油基酯)，和其盐，硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂酯、硫代二丙酸和其衍生物(酯、醚、肽、脂类、核苷酸、核苷和盐)，和非常低容许剂量(如pmol/kg～pmol/kg)的磺基肟化合物(丁基硫堇(buthionine)磺基肟、高半胱氨酸磺基肟、丁基硫堇砜、五-、六-、七硫堇磺基肟)，以及金属螯合剂(如α-羟基脂肪酸、EDTA、EGTA、肌醇六磷酸、乳铁蛋白)，α-羟基酸(如柠檬酸、乳酸、苹果酸)，腐殖酸，胆汁酸，胆汁提取物，五倍子酸酯(如五倍子酸丙酯、辛酯和十二烷基酯)，类黄酮，儿茶素，胆红素，胆绿素和其衍生物，不饱和脂肪酸和其衍生物(如γ-亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸、油酸)，叶酸和其衍生物，氢醌和其衍生物(如熊果苷)，泛醌和泛醇，和其衍生物，维生素C和其衍生物(如抗坏血基棕榈酸酯、硬脂酸酯、二棕榈酸酯、乙酸酯，Mg抗坏血基磷酸酯，抗坏血酸钠和镁，二钠抗坏血磷酸酯和硫酸酯，钾抗坏血基生育基磷酸酯，壳聚糖抗坏血酸酯)，异抗坏血酸和其衍生物，生育酚和其衍生物(如生育基乙酸酯、亚油酸酯、油酸酯和琥珀酸酯，tocophereth-5、tocophereth-10、tocophereth-12、tocophereth-18、tocophereth-50、tocophersolan)，维生素A和衍生物(如维生素A棕榈酸酯)，安息香树脂、芸香苷、芸香亭酸的松柏基苯甲酸酯和其衍生物，二钠芸香苷基二硫酸酯，肉桂酸和其衍生物(如阿魏酸、阿魏酸乙酯、咖啡酸)，曲酸，壳聚糖甘醇酸酯和水杨酸酯，丁基羟基甲苯，丁基羟基苯甲醇，去甲二氢愈创木酸(nordihyroguaiacic acid)，去甲二氢愈创木脂酸，三羟基丁酰苯，尿酸和其衍生物，甘露糖和其衍生物，锌和锌衍生物(如ZnO，ZnSO4)，硒和硒衍生物(如硒蛋氨酸)，芪和芪衍生物(如氧化芪和反式-氧化芪)。
依据本发明，可以使用这些所述的活性成分或植物提取物(如茶树油、迷迭香提取物和迷迭香酸)的合适衍生物(如盐、酯、糖、核苷酸、核苷、肽和脂类)和混合物(其包含这些抗氧剂)。作为该组中的亲脂性、油溶性抗氧剂，优选的是生育酚和其衍生物、五倍子酸、类黄酮和类胡萝卜素，和丁基羟基甲苯/苯甲醇。作为水溶性抗氧剂，优选氨基酸(如酪氨酸和半胱氨酸)和其衍生物，以及单宁，尤其是源自植物的那些。在依据本发明的化妆品组合物中，抗氧剂的总量为0.001～20重量％、优选为0.05～10重量％、尤其是0.1～5重量％且非常特别优选为0.1～2重量％。
三萜烯，尤其是三萜系酸，例如熊果酸、迷迭香酸、桦木酸、乳香酸和byronolic acid。
单体儿荼素类，尤其是儿茶素和表儿茶素，白血球花色素(leukoanthocyanidin)，儿茶素聚合物(儿茶素单宁)和没食子单宁，增稠剂，如明胶，植物胶如琼脂、瓜尔胶、藻酸盐、黄原胶、阿拉伯树胶、刺梧桐树胶或角豆粒，天然与合成粘土和片状硅酸盐，如膨润土、锂蒙脱石、蒙脱土或Laponite，完全合成的水解胶体，例如聚乙烯醇，以及脂肪酸的Ca、Mg或Zn皂，
植物糖苷，
结构化试剂，如马来酸和乳酸，
二甲基异山梨醇，
α、β和γ-环糊精，尤其是用于稳定松香油，
溶剂，溶胀和渗透物质，如乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙二醇单乙基醚、甘油和二乙二醇、碳酸盐、碳酸氢盐、胍、脲与伯、伸和叔磷酸酯，
芳香油，用于染色该组合物的颜料和染料，
用于调节pH的物质，如α-和β-羟基羧酸，
配位剂，如EDTA、NTA、β-丙胺酸二乙酸和磷酸，
遮光剂，如乳胶、苯乙烯/PVP和苯乙烯/丙烯酰胺共聚物，
珠光剂(pearlizing agent)，如乙二醇单-和双硬脂酸酯，和PEG-3双硬脂酸酯，
推进剂，如丙烷/丁烷混合物，N2O，二甲醚，CO2和空气。
将尿囊素、没药醇和/或真芦荟以提取物形式添加到依据本发明的化妆品组合物中，也能改进该配方的镇静皮肤、保湿和皮肤护理性能，并且因此是特别优选的。
作为其它成分，依据本发明的化妆品组合物，可以包含少量与其它成分相容的其它表面活性剂。
阴离子表面活性剂的典型实例为皂，烷基苯磺酸盐，烷烃磺酸盐，烯烃磺酸盐，烷基醚磺酸盐，甘油醚磺酸盐，α-甲基酯磺酸盐，磺基脂肪酸，烷基硫酸盐，脂肪醇醚硫酸盐，甘油醚硫酸盐，羟基混合醚硫酸盐，脂肪酸酰胺(醚)硫酸盐，单-和双烷基磺基琥珀酸盐，单-和双烷基磺基琥珀酰胺酸盐，磺基甘油三酸酯，酰胺皂，醚羧酸和其盐，脂肪酸羟乙基磺酸盐，脂肪酸肌氨酸盐，脂肪酸氨基乙磺酸盐，N-酰基氨基酸，例如酰基乳酸盐、酰基酒石酸盐、酰基谷氨酸盐和酰基天冬胺酸盐，烷基低聚糖苷硫酸盐，蛋白质脂肪酸缩合物(尤其是基于小麦的植物产品)和烷基(醚)磷酸盐。
如果阴离子表面活性剂包含聚二醇醚链时，它们可以具有通常的同系物分布，但是优选具有窄的同系物分布。
非离子表面活性剂的典型实例为脂肪醇聚二醇醚，脂肪酸聚二醇酯，脂肪酸酰胺聚二醇醚，脂肪胺聚二醇醚，烷氧基化三甘油酯，混合醚和混合醛，如果合适为部分氧化的烷(烯)基低聚糖苷和葡糖酸(glucoronic acid)衍生物，脂肪酸N-烷基葡糖酰胺，蛋白质水解产物(尤其是基于小麦的植物产品)，多元醇脂肪酸酯，糖酯，山梨聚糖酯，聚山梨酸酯和胺氧化物。如果非离子表面活性剂包含聚二醇醚链时，它们可以具有通常的同系物分布，但是优选具有窄的同系物分布。
阳离子表面活性剂的典型实例为季铵化合物和季铵化酯(esterquats)，尤其是季铵化脂肪酸三烷醇胺酯盐。
两性和两性离子表面活性剂的典型实例为烷基甜菜碱，烷基酰胺基甜菜碱，氨基丙酸酯，氨基甘氨酸酯、咪唑啉鎓甜菜碱和磺基甜菜碱。
依据另一特别优选的实施方式，依据本发明的化妆品组合物用作遮光组合物。其所具有的优点已详细描述。
依据本发明的氧化锌分散体特别地同样可以用于头发化妆品，如洗发剂、调节剂、漂洗剂、头发滋补剂、头发凝胶、头发喷发胶等。特别地，保留在头发或头皮后续应用上的留在头发生的产品是特别适用的。通过这种方式将氧化锌施用到头皮和头发上，由此也可以作为UV遮光剂和/或提升其在头皮上的镇静皮肤的功效。
依据本发明的化妆品组合物的优选实施方式，将该化妆品组合物局部地施用到待处理或待保护的机体表面上。这种施用形式是特别有益的，因为其容易处理，意味着大大地排除了错误的剂量。此外，也实现了额外的皮肤护理功效。如果仅仅几部分机体暴露于日光辐射下，该遮光组合物也可以以目标方式仅施用到机体的这些部分上。
本发明进一步提供了依据本发明的表面改性金属氧化物用于UV保护的用途。这点是特别有益的，因为由于例如表面改性氧化锌的细碎特性和良好分散性，实现了特别高的UV吸收性。
本发明进一步提供了依据本发明的表面改性金属氧化物、尤其是氧化锌用作抗菌活性成分的用途。这些颗粒的该用途对于该目的来说是特别有益的，因为由于该颗粒的细碎特性和由此获得的大比表面，显著改进了抗菌功效；并且另一方面，由于该材料的良好分散性能，氧化锌以细碎形式存在。这样可以以各种应用形式(例如霜、乳液、洗液或补剂)来使用氧化锌，而不会有任何问题。
本发明进一步提供了一种包含依据本发明的表面改性金属氧化物的药物组合物。该药物组合物值得注意的事实是，由于该颗粒的细碎特性，显著提高了药物效力。
此外，依据本发明的药物组合物具有的优点是，由于例如氧化锌分散体的良好长期稳定性(上面已描述)，能够添加抑止分离的稳定剂来配药。由此额外地增加了该药物组合物的相容性。
参照下列实施例，更详细地阐述本发明。
表面改性氧化锌的制备
实施例1：
将包含8g/L的NaOH和10g/L的聚天冬氨酸的水溶液，与15g/L的硝酸锌(II)水溶液一起，连续地计量进料到容积为0.15mm3的混合室中，并且在每种情形中流速为100mL/min。在反应约4秒钟之后，将反应混合物连续地泵送到烧杯中，并且使用Ultra Turrax进一步均化。使用磁力搅拌陈化2.5小时之后，形成乳状悬浮液，由此过滤出聚天冬氨酸表面改性的氧化锌，并随后在50℃干燥箱中干燥9小时。
实施例2：
将1000mL的0.2M硝酸锌(II)溶液加热到40℃，并且在搅拌下于4小时内将其计量进料到1000mL的0.2M NaOH溶液(其同样也被加热到40℃并且另外含有20g聚天冬氨酸(钠盐))中。将沉淀的通过聚天冬氨酸表面改性的氧化锌过滤出来，并在50℃干燥箱中进行干燥。
实施例3：
将1000mL的0.2M氯化锌(II)溶液加热到40℃，并且在搅拌下于4小时内将其计量进料到1000mL的0.2M NaOH溶液(其同样也被加热到40℃并且另外含有20g聚天冬氨酸(钠盐))中。将沉淀的通过聚天冬氨酸表面改性的氧化锌过滤出来，并在50℃干燥箱中进行干燥。
实施例4：
将500mL的0.4M硝酸锌溶液加热到40℃。通过蠕动泵，将同样被加热到40℃且另外含有40g/L聚天冬氨酸的500mL的0.8M NaOH溶液，在搅拌下以5L/h的速率计量进料。在40℃下搅拌沉淀物4小时。随后将通过聚天冬氨酸表面改性的ZnO过滤出来，并在室温下进行干燥。
实施例5：
将都被加热到40℃的200mL的0.5M硝酸锌溶液和200mL的1MNaOH溶液，通过蠕动泵以每种情形中约1.68L/h的速率，在搅拌下计量进料到已被加热到40℃的600mL聚天冬氨酸溶液(33.34g/L)中。在40℃下搅拌沉淀物2小时。随后离心分离通过聚天冬氨酸表面改性的ZnO，并在室温下进行干燥。
实施例6：
将250mL的0.4M NaOH溶液(其另外含有20g/L的聚天冬氨酸)加热到40℃，并在约5秒钟内和搅拌下将其振荡到同样被加热到40℃的250mL 0.2M乙酸锌溶液中。在40℃下搅拌沉淀物2小时。随后将通过聚天冬氨酸表面改性的ZnO过滤，并在室温下进行干燥。
化妆品配制实施例
制备依据本发明的作为乳液的制剂的一般工序
将相A和C的每个相分别加热到约85℃。随后通过均化作用将相C和金属氧化物搅拌到相A中。在简单的后均化作用之后，搅拌下将乳液冷却到室温并装瓶。所有定量数据均参照该制剂的总重。
实施例7：
乳液A，包含3重量％UvinulT150和4重量％如实施例5中制备的氧化锌。
相％INCI A8.00己二酸二丁酯8.00苯甲酸C12～C15烷基酯12.00椰油甘油酯(Cocoglyceride)1.00Sodium Cetearyl Sulfate4.00月桂基糖甙，Polyglyceryl-22.00Cetearyl Alcohol3.00乙基己基三嗪酮(UvinulT150)1.00乙酸生育酯B4.0氧化锌C3.00甘油0.20尿囊素0.30黄原胶0.02三乙醇胺到100Aqua dem.
实施例8：
乳液B，包含3重量％UvinulT150、2重量％UvinulA Plus和4重量％如实施例5中制备的氧化锌。
相％INCI A8.00己二酸二丁酯8.00苯甲酸C12～C15烷基酯
相％INCI12.00椰油甘油酯1.00Sodium Cetearyl Sulfate4.00月桂基糖甙，Polyglyceryl-22.00Cetearyl Alcohol3.00乙基己基三嗪酮(UvinulT150)1.00乙酸生育酯2.00二乙基氨基羟基苯甲酰基己基苯甲酸酯(UvinulA Plus)B4.0氧化锌C3.00甘油0.20尿囊素0.30黄原胶1.50硅酸镁铝到100Aqua dem.
实施例9：
乳液A，包含3重量％UvinulT150和4重量％如实施例2中制备的氧化锌。
相％INCIA8.00己二酸二丁酯8.00苯甲酸C12～C15烷基酯
相％INCI12.00椰油甘油酯1.00Sodium Cetearyl Sulfate4.00月桂基糖甙，Polyglyceryl-22.00Cetearyl Alcohol3.00乙基己基三嗪酮(UvinulT150)1.00乙酸生育酯B4.0氧化锌C3.00甘油0.20尿囊素0.30黄原胶0.02三乙醇胺到100Aqua dem.
实施例10：
乳液B，包含3重量％UvinulT150、2重量％UvinulA Plus和4重量％如实施例2中制备的氧化锌。
相％INCIA8.00己二酸二丁酯8.00苯甲酸C12～C15烷基酯12.00椰油甘油酯1.00Sodium Cetearyl Sulfate
相％INCI4.00月桂基糖甙，Polyglyceryl-22.00Cetearyl Alcohol3.00乙基己基三嗪酮(UvinulT150)1.00乙酸生育酯2.00二乙基氨基羟基苯甲酰基己基苯甲酸酯(UvinulA Plus)B4.0氧化锌C3.00甘油0.20尿囊素0.30黄原胶1.50硅酸镁铝到100Aqua dem.