蛋白性基质的涂层组合物及用其对蛋白性基质涂覆底油及面油的方法
阅读：1030发布：2020-09-08
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1.一种含有多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液的指甲或蹄涂覆组合物，其中，所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)，且基于溶液质量，所述季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)的质量至少为0.5％。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为0.5-10％。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为2.5-7.5％。
4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的多官能团氮丙啶成分包括两种或两种以上具有两个或两个以上氮丙啶官能团的化合物的混合物，和所述成分的平均氮丙啶官能度≥3.0。
5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的多官能团氮丙啶成分包括选自下组的化合物：三羟甲基丙烷三(3-2-甲基氮杂环)丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-氮杂环丙酸酯)，和其混合物。
6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括脂肪烃单或二取代的乙二醇醚。
7.如权利要求6所述的组合物，其特征在于，基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为2.5-7.5％。
8.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括二乙二醇二烷基醚。
9.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括丙二醇单烷基醚。
10.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括丙二醇单甲醚。
11.一种含有多官能团氮丙啶成分的丙二醇单甲醚溶液的指甲或蹄涂覆组合物，其特征在于，所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)，且基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为0.5％。
12.如权利要求11所述的组合物，其特征在于，基于溶液质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为2.5-7.5％。
13.一种方法，包括：(a)提供多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂第一溶液；和(b)将所述的溶液施用于指甲或蹄，其中所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)，且基于溶液质量，所述季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)的质量至少为0.5％。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：(c)去除施用于指甲或蹄上第一溶液中的非反应性溶剂，从而提供一涂有底油的基质；和(d)向涂有底油的指甲或蹄施用面油组合物。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的去除非反应溶剂包括能使非反应溶剂从所述第一溶液中挥发。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括丙二醇单甲醚，其中，所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)，且基于所述第一溶液的质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为0.5-7.5％。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的非反应性溶剂包括丙二醇单甲醚，其中，所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(氮杂环丙酸酯)，且基于所述第一溶液的质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量为0.5-7.5％，所述的面油组合物含有一水基指甲光亮剂。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂的第二溶液施用在面油组合物上。
19.如权利要求18所述方法，其特征在于，所述第一溶液和第二溶液相同。
20.一种方法，包括：(a)提供涂覆有至少一层涂层的指甲或蹄基质；(b)提供多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液；(c)将所述的溶液施用于至少一层所述的涂层，其中所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)，且基于溶液质量，所述季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)的质量至少为0.5％。
蛋白性基质的涂层组合物及用其对蛋白性基质涂覆底油及面
油的方法
背景技术
[0001] 几个世纪以来，对蛋白性结构(即人手指甲、脚趾甲和牲畜的蹄)的修复、装饰或假体延长是常见的操作。就目前所知，手指甲可采用多色硝化纤维素涂料进行涂覆、氰基丙烯酸酯胶黏剂进行修复、并利用丙烯酸单体或聚合物浆料或团块进行延长，从而以过氧化物/胺自由基机制进行治疗。目前，广泛采用的硝化纤维基涂料具有的强度和韧性能很好地使其执行该功能。然而，这种涂料需要非常强的刺激性溶剂来溶解硝化纤维。因此，已有尝试着利用水基光亮剂来替代硝化纤维基涂料。作为指甲装饰涂层，硝化纤维基涂料和水基制剂均在不同程度上承受着提前失效的损失。这些失效的形式有：指尖的磨损、指甲末端和边缘的剥落，以及指甲任意位置的刮伤。这三种失效的模式均是由于指甲光亮剂和甲板(如蛋白性基质)之间黏附力的严重失效而造成。
[0002] 用于修复手指甲的氰基丙烯酸酯胶黏剂与手指甲板相对黏结，而用于制成人工手指甲假体的丙烯酸材料并非如此。只有通过不饱和羧酸(例如甲基丙烯酸，目前可购买到的是含有70％以上的甲基丙烯酸)对手指甲表面进行处理后，丙烯酸单体和聚合物浆料或团块才能黏附到甲板上。鉴于不饱和羧酸具有腐蚀特性，因此对相对脆弱的表面进行如此刺激的处理会产生严重的毒性危害。在这些应用中，目前单独地或作为部分用到的不饱和羧酸包括丙烯酸和丙烯酸β-羧乙基酯。这些不饱和酸在较低浓度时对未损伤的手指甲表面的危险性降低。然而，这样低的浓度下，丙烯酸单体和聚合物浆料的黏附性就非常小，或是完全缺失。在不使用腐蚀性以及可能具有毒性级别的不饱和酸的情况下对开裂或折断的蹄进行修复时，就会出现类似的情况，即导致黏附性非常差。
[0003] 目前，应用最广泛的改善指甲光亮剂和假体材料与蛋白性基质(例如手指甲和蹄)之间黏附性的方法，是利用锉刀、磨砂纸或其它打磨材料对蛋白性基质表面进行物理性打磨和打毛，和/或采用不饱和羧酸溶液(人工手指甲技术中称为底油(primer))，然后再使用光亮剂或假体材料。
[0004] 这些改善黏附性方法的现有技术中缺陷包括：(1)对蛋白性基质(尤其是活手指甲(living fingernail))过多的物理性打磨或打毛可损伤基质和周围角质层；(2)在蹄的连接区域，蹄的裂隙和裂纹由于难以与表面的打磨材料和方法接触，因此不易被打磨或打毛；(3)常用的不饱和羧酸(丙烯酸和甲基丙烯酸)无论是以其全浓度单独使用，还是与其他稀释剂组合使用，均具有高度腐蚀性，且会严重损害手指甲或蹄的蛋白质或其下层或周围的活组织；和(4)即使在进行过上述如此刺激性的表面处理之后，采用这种方法获得的黏附性结合仍非常弱，经常导致光亮剂或假体无法保留足够长的时间或无法在受力时还能维持，因而造成了光亮剂的剥脱以及假体的完全或部分折断。
[0005] 为了改善涂层和甲板之间的结合，已经提出了很多黏附组合物和指甲处理方式的现有技术。例如，已知有沉积自溶液(deposited from solution)的指甲强化剂，但并不能改善结合强度。已公开的用于获得与牙质(部分蛋白性基质)具有强结合力的材料和方法，只是加成反应产物，如苯均四酸二酐(pyromellitic acid dianhydride)和甲基丙烯酸2-羟基乙酯(PMDM)的加成反应产物、3 ,3 ',4 ,4 '-二苯甲酮四羧酸二酐(benzophenonetetracarboxylic dianhydride)和2-甲基丙烯酸-羟基乙酯(BTDA-HEMA)以及4-甲基丙烯酰氧乙基偏苯三酸酐(4-META)的加成反应产物。这些材料含有刺激性不饱和化合物，且其结合强度改善性也差于本发明。
[0006] 总的来说，现有技术的材料和方法存在难以兼顾毒性、气味和/或较差的黏附性改善表现的不足。
[0007] 简要发明概述
[0008] 本发明涉及一方面能使黏附剂、涂层或复合材料之间、另一方面与蛋白性基质(如手指甲、脚趾甲和牲畜的蹄)之间黏附结合力增强的材料和方法，并能为装饰涂层提供保护性面油。本发明包括用于供给涂有底油的蛋白性基质的材料和方法，在该蛋白性基质上可涂覆有黏附性增强的面油、复合材料、黏合剂和/或延伸假体，其自身也可被用作面油材料。此外，本发明材料和方法能使黏合剂、涂层或复合材料、以及蛋白性生物基质之间结合力增强，其无毒、无味，比现有技术具有显著的进步。
[0009] 本发明的实施例涉及含有多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液的组合物，该溶剂能够溶解该多官能团氮丙啶成分。可用于本发明实施例的非反应性溶剂不与多官能团氮丙啶成分反应。如本文所用，“非反应性溶剂”其广义上指的是任何可以溶解多官能团氮丙啶成分且不与该多官能团氮丙啶成分反应的溶剂。优选地，可用于本发明实施例的非反应性溶剂为极性、非质子性溶剂。
[0010] 本发明优选实施例涉及包含多官能团氮丙啶成分的丙二醇单甲醚溶液的组合物，其中，所述的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)(pentaerythritol tris(3-aziridino propionate))，且基于溶液的质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量至少为约0.5％，更优选地，为2.5-7.5％。
[0011] 本发明其它实施例涉及的方法包括：(a)提供多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液；和(b)将所述的溶液施用于蛋白性基质。本发明其它实施例涉及的方法包括：(a)提供多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液；(b)将所述的溶液施用于蛋白性基质；(c)除去施用于蛋白性基质的溶液中的非反应性溶剂，从而提供一涂有底油的基质；和(d)将面油组合物施用于涂有底油的基质。本发明其它实施例涉及的方法，其中，本发明任一实施例中的组合物用作面油组合物，可单独使用或与本发明(b)中所用的底油涂敷组合物联合使用。
[0012] 在本发明方法的优选实施例中，所述非反应性溶剂包括丙二醇单甲醚，所述多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)，且基于溶液的质量，所述的多官能团氮丙啶成分的量至少为约0.5％，更优选地，为2.5-7.5％。且至少一种面油组合物中含有水基指甲光亮剂。
[0013] 简而言之，优选地，本发明方法可通过将多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂溶液施用(如刷涂)于蛋白性基质(如手指甲)上，并在非反应性溶剂挥发后将面油涂覆于涂有底油的基质上。因此，在采用本发明实施例中任一组合物对蛋白基质的表面进行底油涂覆后，当涂过底油的表面与黏合剂、涂层或复合材料接触时，这些材料对涂过底油的基质的黏附力就比没有涂过底油的基质更强。
[0014] 发明详述
[0015] 如本文所用，除非文中另行清楚定义，单数术语“一”和“该”为同义词，且可与“一个或数个”以及“至少一个”互换使用。因此，例如，文中或权利要求中提及的“一溶剂”或“该溶剂”可指单一溶剂或多种溶剂。此外，除非另行特别指出，所有数值均应理解为经“大约”修饰。
[0016] 可用于本发明实施例中的多官能团氮丙啶成分包括具有两个或两个以上氮丙啶官能团的化合物、至少含有一种该化合物的混合物、和含有两种或以上该化合物的混合物。如本文所用，“氮丙啶官能团”(aziridine functionality)指氮丙啶部分(有的文献中也作“氮杂环丙烷”(azacyclopropane)，或“乙烯亚胺”(ethyleneimine))与化合物余下部分连接于环氮处。氮丙啶官能团的结构如下所示：
[0017]
[0018] 其中，一个或两个环碳可为经取代的，也可均携带有两个氢原子。如本文所用，除非特指某个化合物，一个或多个“氮丙啶官能团”可指未取代的氮杂环丙烷基团或一个或两个碳原子被取代的氮杂环丙烷。在本发明优选实施例中，多官能团氮丙啶成分中的氮丙啶官能团是未取代的。
[0019] 可用于本发明多个实施例中具有两个或两个以上氮丙啶官能团的化合物可用如下结构式表示：
[0020]
[0021] 其中，X代表有机残基，氮丙啶中的碳可为取代或未取代的，且a代表大于或等于2的数字。所述有机残基可以是取代或未取代的线性或支链脂肪族、环脂族、芳香族、多环族，可含有一个或多个杂原子，也可含有一个或多个额外的低亲核性有机官能团且不含有不稳定的氢(如不与氮丙啶反应)。因此，可用于本发明实施例的具有两个或两个以上氮丙啶官能团的化合物包括结合了两个或两个以上氮丙啶官能团的有机化合物。
[0022] 优选地，可用于本发明实施例的多官能团氮丙啶成分具有三个或以上氮丙啶官能团。可用平均氮丙啶官能度大于2.0的化合物混合物，其可制备如下：例如，通过支链多官能丙烯酸酯和氮丙啶反应，或通过支链多官能醇与氮丙啶基羧酸酯化合物反应，如R.Roesler等在“综述：三-3-(1-氮杂环)丙酸酯及其在制剂产物中的应用(Review:Tris-3-(l-aziridino)propionates and their use in formulated products)”，《有机涂层进展》50(2004,1-27页)中所描述，其全文引用纳入本文。此类具有两个或两个以上氮丙啶官能团化合物的混合物也可通过商业购买，例如PZ-33TM多官能团氮丙啶，购自PolyAziridine，LLC，美德福德(Medford)，NJ。
[0023] 通常，可以将任何含有两个或两个以上合适官能基团的有机分子(如芳香族、脂肪族、杂环族等)转化成可用于本发明实施例的氮丙啶官能化的有机化合物，以作为多官能团氮丙啶成分。优选地，可采用脂肪族有机化合物，更优选地为支链脂肪族有机化合物作为氮丙啶官能化的起始化合物。可采用在水溶性溶剂中具有较好溶解度且粘度低的低分子量、支链脂肪族有机化合物作为具体优选实施例中氮丙啶官能化的起始化合物。例如，N取代的氮丙啶可制备如下：采用含有两个或两个以上合适功能基团的有机化合物作为起始化合物，并通过烷基氮烯的加成从而在该有机起始化合物中形成双键。合适的多官能团氮丙啶成分还可制备如下：采用氮丙啶或甲基氮丙啶经迈克尔加成至一有机起始化合物的乙烯不饱和部分。由于起始原料易于商业购买，本发明实施例中多官能团氮丙啶成分的另一优选的通用制备方法为，使多羟基支链脂肪族有机分子与具有氮丙啶修饰酯类进行酯交换反应。该酯交换法的一个具体实施例为季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)(azir idinopropionate)的制备：
[0024]
[0025] 一种多官能团氮丙啶化合物，经季戊四醇和3-氮丙啶基丙酸甲酯经酯交换而合成。优选的用于本发明实施例的多官能团氮丙啶成分包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-2-甲基氮杂环)丙酸酯，和/或三羟甲基丙烷三(3-氮杂环丙酸酯)。可用于本发明实施例的多官能团氮丙啶成分，尤其优选包括季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)。
[0026] 本发明的实施例优选采用具有三个或三个以上氮丙啶官能团的化合物。在本发明更优选的实施例中，采用了含有两种或两种以上具有氮丙啶官能团化合物的混合物，该混合物平均氮丙啶官能度大于2.0。在本发明进一步优选的实施例中，采用了含有两种或两种以上化合物的混合物，所述混合物的平均氮丙啶官能度大于3.0，较优选大于3.1，更优选为大于3.2，进一步优选为至少3.3。例如，经季戊四醇和3-氮杂啶基丙酸甲酯经酯交换合成的季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)通常会形成含有单、二、三和四-(3-氮杂环丙酸酯)官能化的化合物，以及潜在的残余季戊四醇。优选地，这类物质在反应产物中的比例能使平均氮丙啶官能度大于3.1，较优选大于3.2，更优选至少为3.3。
[0027] 通常，可用于本发明多官能团氮丙啶成分的分子量并无特指，只要不是由于分子量过高而导致该成分无法采用标准混合装置来形成溶液即可(如，分子量不应过高，而使成分过于粘稠或在优选溶剂中无法溶解)。例如，当利用多羟基支链脂肪族有机分子与氮丙啶修饰的酯类经酯交换反应后制备的多官能团氮丙啶成分并生成了化合物的混合物，该混合物在25℃时的粘度通常应低于5000厘泊，优选地，在25℃时低于4000厘泊。
[0028] 从毒性角度看来，并不优选乙烯亚胺单体(C2H5N)(例如不结合于任何较大分子的氮丙啶)。因此，通常优选采用乙烯亚胺单体含量较低的多官能团氮丙啶成分，更优选地，为不含有可测得含量的乙烯亚胺单体的多官能团氮丙啶成分。
[0029] 适用于本发明实施例中溶液的溶剂包括任何可溶解多官能团氮丙啶成分的非反应性溶剂。如本文所用，术语“非反应性”指的是溶剂和所述多官能团氮丙啶成分之间不产生反应。质子溶剂由于会活化氮杂环丙基至亲核开环而应当避免使用。就此而言，如本文所用，“非反应性”指(并包括)非质子性溶剂，其具有一个或多个的以醚和/或具有空间位阻的羟基官能团的形式呈现的弱亲核性氧原子，所述的羟基官能团在任何可预知程度上均不与多官能团氮丙啶的氮丙啶基团反应。丙二醇醚的烷化通常在步进法中有利于初级醇部分的烷基化向初级和二级醇官能团的完全烷基化的转化。这使初级醇官能团作为与多官能团氮丙啶中的氮杂环基进行无益的副反应的来源最小化，从而使单取代的丙二醇可用于(达到)本发明目的。因此，可用于本发明实施例的非反应性非质子溶剂包括脂肪烃单或二取代的乙二醇醚，其中，至少初级醇官能团被烷化，例如，二取代的乙二醇和二甘醇、单取代和二取代的丙二醇和二丙二醇。
[0030] 能溶解多官能团氮丙啶成分的溶剂具有与多官能团氮丙啶的溶解度参数紧密匹配的溶解度参数。内聚能密度的测定重点原则在于表现出相似的溶解参数(非极性相互作用、极性相互作用以及氢键结合特征的总和)的物质能更好地相溶。溶解参数可自化学结构计算得出，其中，每个官能基团的个体克分子吸引常数可在分子式上叠加。为实现本发明目的，发现，单烷基取代的乙二醇和二乙二醇以及丙二醇在经溶解参数计算测定后表现出明显较好的官能团平衡。分子量较大的亚烷基二醇与低比例的羟基/烯烃基乙醚官能团并不能产出所需透明度的溶液，因此并非为优选。
[0031] 在本发明实施例中，适合的溶剂还要是挥发快的。通常，本发明文中“挥发快”指的是在将溶剂以厚度小于等于10微米的薄膜涂覆于蛋白性基质后，其能够在约30秒以内挥发。在本发明的优选例中，适合的溶剂为气味小、无味或具有芳香气味的溶剂。挥发快和散发气味小通常均与溶剂的沸点相关。可用于本发明优选实施例的溶剂的沸点约为150℃-250℃，较优选为150℃-225℃，更优选为150℃-200℃，最优选为150℃至小于200℃。本领域技术人员应理解，随着沸点的降低，挥发率上升，而随着沸点的降低，气味的散发就增加。因此，应理解，某种特定溶剂的气味攻击性越小，在用于本发明的实施例时的沸点可能越低，因其实现了更快的蒸发速率。
[0032] 在本发明实施例中，合适的溶剂为低毒、更优选为无毒的溶剂。美国政府监管机构鉴定出乙二醇聚醚具有引起生殖和发育毒性的可能，除已经售出的消费品之外，限制二甲基聚乙二醇醚的使用。因此，在本发明实施例中，乙二醇和聚乙二醇的烷基醚并非为优选的合适溶剂。然而丙二醇并不存在这类毒性问题，因此更为优选。
[0033] 此外，在本发明的特定优选例中，合适的溶剂为非反应性、极性、且对多官能团氮丙啶成分具有极佳溶解度的溶剂，且挥发快，气味小、无毒。
[0034] 在本发明优选实施例中，合适的非反应性溶剂包括：乙二醇和聚乙二醇的二烷基醚、丙二醇和聚丙二醇的烷基醚和二烷基醚，如上所述，乙二醇和聚乙二醇不如丙二醇和聚丙二醇优选。合适的非反应性溶剂的例子包括(但不限于)：乙二醇二烷基醚、二甘醇二烷基醚，如二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇正丙醚、二丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇二甲醚、及其混合物。在本发明的优选实施例中，适用的溶剂包括丙二醇和二丙二醇的单烷基醚，更优选的为丙二醇的单烷基醚。在本发明特定优选实施例中，所述溶液含有丙二醇单甲醚。
[0035] 根据本发明的实施例，可采用任意量的多官能团氮丙啶成分的上述合适溶剂的溶液，但是，通常多官能团氮丙啶成分的质量为至少约0.5％在提高黏附力上有一定效果，而当其质量高于10％时，则无法获得进一步的提高。在本发明优选实施例中，基于溶液的质量，采用了含有多官能团氮丙啶成分的质量为0.5-2.5％的溶液，在实施例中，更优选的质量为1％。在本发明优选实施例中，基于溶液质量，采用了含有多官能团氮丙啶成分质量为1-10％的溶液。在本发明实施例中，基于溶液质量，采用了含有多官能团氮丙啶成分质量为
2.5-7.5％的溶液。在本发明某些更优选实施例中，溶液中所述多官能团氮丙啶成分的质量约为5％。
2.5-7.5％的溶液。在本发明某些更优选实施例中，溶液中所述多官能团氮丙啶成分的质量约为5％。
[0036] 根据本发明实施例所用的溶液可以任何已知的方式制备，只要将所需量的多官能团氮丙啶成分与合适的非反应性溶剂组合，并使得多官能团氮丙啶成分溶解，优选通过混合(使其溶解)。
[0037] 在本发明实施例中，将根据前述实施例的多官能团氮丙啶成分的合适的非反应性溶剂溶液施用于蛋白性基质。根据本发明，可以施用溶液的基质包括(但不限于)：手指甲、脚趾甲以及牲畜的蹄。
[0038] 如前所述，本发明实施例的方法包括：将多官能团氮丙啶成分的合适的非反应性溶剂溶液施用于蛋白性基质。溶液的施用可通过很多种方法完成，优选为将所述的溶液涂刷于所述的基质上。此外，本发明实施例中适用的将溶液施用于蛋白性基质的方式还包括(但不限于)：喷涂、浸渍、和印迹。在本发明的优选实施例中，将多官能团氮丙啶成分的合适的非反应性溶剂溶液吸收至海绵或其它泡沫器并将其印迹于蛋白性基质。本发明实施例中，优选直接将溶液施用于蛋白性基质(如人指尖和角质层区域)的尖端和边缘。优选地，尽可能薄地施用所述溶液，理想的厚度为小于等于10微米。在本文中，施用多官能团氮丙啶成分的合适的非反应性溶剂溶液的薄涂层指的是无“淤积”或无额外的在基质的尖端或边缘滴落或积聚的溶液。
[0039] 本发明任意实施例所述的溶液施用于蛋白性基片后，本发明实施例优选方法还包括：除去所施用溶液中的非极性溶剂从而提供涂有底油的基质。除去所施用溶液中的非极性溶剂可包括：在室温下或加热挥发，例如通过加热灯。多官能团氮丙啶成分与蛋白性基质通过氮丙啶部分与蛋白性基质上存在的任何亲核性功能基团(例如，羧酸基、酰胺基、羟基和硫化基或其降解产物)反应而结合。
[0040] 在本发明的优选实施例中，本发明方法还包括将面油组合物施用于涂有底油的基质。如本文所用，“面油组合物”包括(但不限于)：装饰性和保护性涂层、附加黏结剂和假体材料，以及如彩色涂层和最后的清漆层等的多层应用。此外，本发明实施例的方法包括将本发明任一实施例中的组合物作为保护性面油。适用于本发明实施例的装饰性和保护性涂层可以使水基的或漆基的光亮剂。用于本发明实施例的优选的装饰性或保护性涂层是水基的。优选地，在去除了氮丙啶成分溶液中的溶剂后一会儿，更优选为立即，将面油组合物施用于涂有底油的基质。涂有底油的基质上的未反应的氮丙啶官能团能与面油组合物中的羧基或其他亲核性基团反应，从而使蛋白性基质和面油组合物之间的黏附力更强。
[0041] 参考以下非限制性实施例，将对本发明的进一步细节进行描述。实施例
[0042] ·黏合强度增强测试：
[0043] 对照实验1：本发明的底油加水基指甲光亮剂与目前市场主导的硝基纤维漆基指甲光亮剂体系的对比评价
[0044] 十六名符合以下准入和排除标准的女性对象参与了本此对照评价。准入标准为：(i)年龄为18-65岁之间；(ii)定期使用甲油，至少每周一次；(iii)须具有相对一致的甲长，即延至指尖或超过指尖；(iv)指甲健康；(v)完成病史表格，理解并签署知情同意书；(vi)确认可靠，并具有依从指令的智力；和(vii)在评价研究期间须避免园艺操作。排除标准为：
(i)无修复甲；(ii)最近未拔甲(removed tips)或去除涂层；(iii)无咬甲癖(啃咬指甲)、突脊、和/或变色；(iv)无甲油或去除剂的过敏史；(v)无职业禁忌，例如，化学工作者，使用工业清洗剂；(vi)没有过多的、不可修复的裂口痕迹；(vii)职业不会造成指甲产生过多的裂痕/暴露；和(viii)未怀孕或从事护理工作。
(i)无修复甲；(ii)最近未拔甲(removed tips)或去除涂层；(iii)无咬甲癖(啃咬指甲)、突脊、和/或变色；(iv)无甲油或去除剂的过敏史；(v)无职业禁忌，例如，化学工作者，使用工业清洗剂；(vi)没有过多的、不可修复的裂口痕迹；(vii)职业不会造成指甲产生过多的裂痕/暴露；和(viii)未怀孕或从事护理工作。
[0045] 测试时间间隔为8天，评价4次。对测试对象的指甲进行修剪和清洁。所有甲油的痕迹均由注册美容师来去除。在测试所用材料之前，所有测试对象均用软性香皂和水清洗双手并彻底干燥。
[0046] 在使用前摇晃测试产品。测试对象均分配了号码。偶数号测试对象的右手指甲涂有本发明实施例的指甲涂覆体系，而左手指甲涂有对比指甲涂覆体系。与此相反，奇数号的测试对象左手指甲涂有本发明实施例的指甲涂覆体系，而右手指甲涂有对比指甲涂覆体系。
[0047] 在本对照实验中所采用的本发明指甲涂覆体系如下：(i)本发明底油组合物，其含有PZ-33(一种多官能团氮丙啶成分，购自PolyAziridine，LLC，美德福德，NJ)的丙二醇甲醚溶液，按溶液的质量计，其量为5％，批号187601；(ii)Go Natural水基光亮彩色甲油“I'm Looking Good”，批号188304(Go Natural购自玛德瑞福科学有限公司，麦肯拉维尔(McKinleyville)，CA)；和(iii)Go Natural水基面油，批号183805。
[0048] 所采用的对比指甲涂覆体系如下：(i)OPI的“Chip Skip”底油，批号NT100；(ii)OPI的“Natural Nail Basecoat”，批号NT T10；(III)OPI的彩色甲油“I’m Not Really A Waitress”，批号NT H08；(iv)OPI的“Top Coat”，批号NT T30。(OPI产业，Inc，北好莱坞，CA)。
[0049] 在所有的指甲上(根据上述的数字标号)，涂一层非常薄的本发明底油或OPI底油以及基层甲油，用大约30秒或涂完所有指甲所需的时间来干燥。涂一层薄薄的合适的彩色甲油。再涂第二层薄的合适的彩色甲油，干燥30秒到可以触摸。再大量地涂一层合适的面油，并干燥30秒。用吹风机调到热风(高/低档)，吹干指甲60秒。测试对象在设备处停留15分钟，以确保指甲充分干透/固化。
[0050] 提醒测试对象勿使用任何甲部产品、基层油和/或面油，包括色彩修补物质。要求测试对象在施用后的至少2小时内不要将指甲浸入热水/肥皂水中，避免可能损伤其指甲的活动。
[0051] 对色彩的评价在第0、3、5、7天时进行，并在第3、5、7天，利用左手和右手的手指对比，对剥落和磨损进行评价，并记下各个手指的得分。由注册美容师进行该评价。
[0052] 测试材料在最初施用时的色彩评价非常好。在施用后7天，本发明指甲涂覆体系显著优于对比指甲涂覆体系，其显现出的褪色更少、剥落更少且磨损更小。如本对照例所示，本发明实施例可提供一种水基的无毒甲油，其表现与目前市售给消费者的市场主导的硝基纤维油指甲涂覆体系相当。
[0053] 对照实验2：本发明的底油加水基指甲光亮剂与无本发明底油的水基指甲光亮剂的对比评价。
[0054] 采用与对照实验1中所描述的实验测试方法相似的评价，对比在施用水基Go Natural指甲光亮剂前，向指甲基质涂覆对照实验1中采用的本发明底油溶液，以及采用相同的水基Go Natural指甲光亮剂而不用本发明底油溶液，每种光亮剂测试采用5名志愿测试对象的指甲，并进行长逾5天的测试。整体平均对比结果显示，采用本发明底油溶液平均使Go Natural指甲光亮剂的黏附力表现显著提高了逾15％。
[0055] 对照实验3：本发明的底油加硝基纤维基漆基指甲光亮剂与无本发明底油的硝基纤维漆基指甲光亮剂的对比评价。
[0056] 采用与对照实验2中所描述的实验测试方法相似的评价，对比在施用丙烯酸漆基甲光亮剂前，向指甲基质涂覆对照实验1中采用的本发明底油溶液，以及采用相同的丙烯酸漆基指甲光亮剂而不用本发明底油溶液，每种光亮剂测试采用5名志愿测试对象的指甲，并进行长逾5天的测试。整体平均对比结果显示，采用本发明底油溶液平均使Go Natural指甲光亮剂的黏附力表现显著提高了逾15％。
[0057] 如以上对照实验所示，相对于直接在基质上施用面油组合物，本发明提高了多种面油组合物在蛋白性基质上的粘附力。从对照实验1还可以获知，与现有市场主导的传统底油、彩色油和面油(售自OPI)相比，本发明的表现更佳。
[0058] 体外毒性测试：
[0060] MatTek的EpiDerm皮肤模型具有正常的人源表皮角质细胞(NHEK)，将其培养形成多层高分化人表皮模型。角质细胞在特殊制备的通透性细胞培养小室中培养。该体系与人皮肤高度一致。EpiDerm由与体内相似的高度有序的基底层、棘层、颗粒层和角质层组成。EpiDerm所培养的角质细胞能够有丝分裂，并具有代谢活性。当利用实施例中介绍的细胞代谢试剂进行实验时，EpiDerm能快速给出毒理学资料。该方法采用黄色的水溶性四唑盐(MTT{3-4,5二甲基噻唑-2-基]-2-5-二苯-四唑溴盐})，其在活细胞的线粒体内经琥珀酸脱氢酶还原成紫色的不溶性甲瓒衍生物。破坏了线粒体酶的物质会抑制四唑盐的还原。因此，培养物中MTT的还原量与活细胞数量成比例关系。
[0061] 基于溶液的质量计，将质量为5％的季戊四醇三(3-氮杂环丙酸酯)组合物(PZ-33TM多官能团氮丙啶，获自PolyAziridine LLC，美德福德，NJ)，溶解于丙二醇正丁醚，从而制备获得本发明测试溶液。
[0062] 根据MatTek EpiDerm模型进行合适的组织准备后，每份本发明溶液取100μl置于一片滤纸上。干燥后，按照MatTek Millicell小室的直径，暴露于溶液的滤纸剪出一个圆形，并将其加入含有EpiDerm样品的Millicells小室，从而使具有本发明溶液的滤纸表面与组织接触。用100μl蒸馏水润湿每一份，以确保经溶液处理的滤纸与组织之间产生反应。将含有定量的EpiDerm样品的6孔板在37℃、5％CO2、90％湿度下进行培养。在合适的暴露周期后，从孔板上各自分离每个小室，并用磷酸盐缓冲盐水(PBS)冲洗去除残余物质。每个冲洗两遍。甩干多余液体，并将每个EpiDerm样品置于300μl的MTT溶液中。再将EpiDerm样品放回培养器中。在暴露于MTT 3小时后，取出每个小室，并用PBS轻柔冲洗掉残余的MTT溶液。甩干小室中的多余PBS，并用纸巾吸干底部。将各个小室放在24孔提取板的每个孔中。将每个小室浸入2ml的提取溶液中过夜。在暴露后，每个小室中的液体自其来处又回到了孔内。搅动余下的提取液，每等份提取液取200μl用于评价。采用Dynatech MR 4000全自动酶标仪来测定570nm下每份提取物的吸光度。阴性对照的吸光度定为100％，对测试样品的吸光度百分比进行了测定。以下列出的百分比直接对应于EpiDerm样品中的细胞代谢。
[0063] 表2：MatTek EpiDerm毒理结果。
[0064]
[0065]
[0066] y轴采用半对数标尺绘制这些样本的存活百分率，x轴则为处理时间。在可能的情况下，通过插值法，对存活率为50％的时间(ET-50)进行了预估。
[0067] NB编号/批次#：187601；ID：含有5％PZ 33的PnB测试样品，100％*时，ET-50长于24小时。根据MatTek公司的通用指南，根据MatTek的EpiDerm获得的ET-50结果，以下分组可用于对预期体内刺激性反应的分级：
[0068] 表3
[0069]
[0070] 在本实验的情况下，NB编号/批次#：187601；ID：含有5％PZ 33的PnB测试样品，100％时，ET-50长于24小时，其预期体内的皮肤刺激性可能属于非刺激性范围。
[0071] 人皮肤测试/激发斑贴试验：
[0072] 通过以下方法，对本发明底油组合物对于诱导初次或累积性刺激和/或人皮肤过敏源接触性致敏作用的可能性进行了(研究)。
[0073] 参与者：为本次评价选取了56名合格的男性与女性的测试对象，年龄18-67岁。54名测试对象完成了本次研究。其余测试对象由于多种原因终止了参与，但均与本发明底油组合物的应用无关。
[0074] 本研究的准入标准：(i)年龄16岁及以上的男性和女性测试对象；(ii)无任何可能与本测试材料引起的皮肤反应相混淆的可见皮肤疾病；(iii)实验开始前的至少7天内局部或全身禁用类固醇和/或抗组胺药物；(iv)完成病史表，理解并签署知情同意书；和(v)确认可靠，并具有依从指令的智力。
[0075] 本研究的排除标准：(i)不健康；(ii)正在医生照顾下或正在服用可能影响研究结果的药物；(iii)怀孕妇女或从事护理工作；(和)有对化妆品或其他个人护理产品不良反应史。
[0076] 本次测试所评估的本发明底油组合物含有5％(基于溶液质量)的溶于丙二醇正丁基醚的PZ33(一种多官能团氮丙啶成分，购自PolyAziridine，LLC，美德福德，NJ)。
[0077] 方法：采用肩胛骨之间的背部作为处理区。取约0.2ml的本发明底油组合物(或足以覆盖接触表面的量)，用于干净敷料上的1"×1"的可吸收垫部分，并待其挥发约30分钟。然后将其用于合适的处理位置以形成半闭合斑贴。
[0078] 诱导期：每周使用斑贴3次(如：周一、周三和周五)，共9次。为了确保斑贴使用的连续性，对使用位置进行标记。在监督下去除第一次诱导斑贴并对其评分后，参与者被要求于施用后的24小时在家中去除后续的诱导斑贴。在再次使用之前对使用位置进行评估。若参与者在实验指定当天未能进行汇报，则可弥补1天，并将这1天加入诱导周期。
[0079] 除了第一次在监督下对诱导斑贴的解读之外，若在诱导期间任何测试位置出现中等(2级)反应，则将使用位置移至邻近区域。若在这个新的测试位置再次观察到中等(2级)反应，则终止用于余下测试阶段。若出现显著的(3级)或严重的(4级)反应，也终止使用。
[0080] 在每周二和周四去除(斑贴)后，进行24小时的休整期，而在每周六去除了(斑贴)后则休整48小时。
[0081] 挑战期：在最后一次使用诱导斑贴后约2周，按照与诱导期相同的程序，将挑战性斑贴(与诱导斑贴相同)施用于原始诱导斑贴位置附近的未测试位置。诱导期对测试材料的初始副反应(接触性皮炎)进行了评估。由于大多数过敏反应都是在先前的暴露或连续的暴露后由过敏源诱导形成，挑战期就是用来测定诱导期的暴露是否的确产生了过敏性接触性皮炎。去除挑战性斑贴，并在使用24小时和72小时后在诊所对使用位置进行评分。
[0082] 实验方法
[0083]
[0084] 根据该标准对红疹进行数字评分。若出现红疹，则用合适的字母标号对其它皮肤后遗症进行标识并用数值表示严重程度。
[0085] 每位参与者的结果都在下表中示出。唯独一例，在测试间歇中在正常范围内对其进行观察。测试对象#17在挑战性使用后的72小时和96小时表现出轻微(1)的红疹和水肿。很可惜，该测试对象并未能参与再挑战实验以更好地解释该反应的实质以及可重复性。
[0086] 激发斑贴测试的结果如下表所示，其表明经测试的本发明的底油组合物在皮肤刺激性以及过敏源接触致敏性方面没有显著地统计学可能性。由于没有观察到其它皮肤后遗症(在使用位置外弥漫、水泡形成)，该反应在临床上被认为是不重要的。
[0087] 激发斑贴测试结果表：
[0088]
[0089] 激发斑贴测试结果(续)
[0090]
[0091] 使用了本发明实施例的溶液示例所进行的MatTek EpiDerm模型毒性测试和人皮肤激发斑贴测试，均显示该溶液是无毒、无刺激性以及安全的。考虑到氮丙啶和聚乙烯亚胺具有相关危险性，该(结果)显得令人惊奇且出乎意料。
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