CH699552B1 - Dermatologisch wirksame topische Zusammensetzung, insbesondere zur Prävention und Behandlung von Hautkrankheiten. - Google Patents

Abstract

Eine dermatologisch wirksame topische Zusammensetzung, insbesondere zur Prävention und Behandlung von Hautkrankheiten, umfasst einen textilen Träger aus cellulosehaltigen Fasern, die mit einer sauer wirkenden Oberflächenschicht versehen sind. Die waschbeständige saure Beschichtung ist durch Veresterung mit einer Polycarbonsäure, insbesondere Zitronensäure, herstellbar.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine dermatologisch wirksame topische Zusammensetzung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Bekleidungsstück gemäss Anspruch 5 sowie die Verwendung einer Polycarbonsäure gemäss Anspruch 6.

Stand der Technik

[0002] Krankheitsbilder wie Neurodermitis, Altershaut, Diabetes und Berufsekzeme (wegen starkem Schwitzen oder Feuchte-Exposition) können verschiedene Ursachen wie beispielsweise eine reduzierte pH-Pufferkapazität der Haut, eine beeinträchtigte oder zerstörte Wasserdampf-Barriere der Haut, Infektionen durch eindringende Kontaktallergene oder eine veränderte Mikrobiologie der Haut (Besiedlung durch Staphylokokken) haben. Als typische Symptome bzw. Manifestationen sind Juckreiz, Rötungen, Ekzeme und Schuppenflechten zu nennen. In der schweizerischen Bevölkerung leiden beispielsweise ca. 16% der Kleinkinder an Neurodermitis und ca. 0.5% der Gesamtbevölkerung an Schuppenflechte.

[0003] Der Einfluss von Textilien als Ursache von Hautirritationen bzw. die Möglichkeit, durch gezielte Anpassung von Bekleidung präventiv und therapeutisch zu wirken, wird seit langem untersucht (Elsner P. et al., Textiles and the Skin, Current Problems in Dermatology, Vol. 31, Karger, 2003). Bisher standen Untersuchungen zu Faser-Morphologie, Farbstoffen, Pestiziden, textilen Hilfschemikalien (z.B. Weichmacher, optische Aufheller) und Waschmittelinhaltsstoffen (Enzyme, Tenside) im Vordergrund. Ein bisher kaum in Erwägung gezogener Parameter ist dagegen der pH-Wert der Textilien. Im Vergleich zum physiologischen pH-Wert der Haut (ca. 5.5 bis 6.5; abhängig von Alter, Geschlecht und Körperzonen) weisen Textilien in aller Regel einen deutlich höheren pH-Wert von ca. 7 bis 9 auf, der auch stark durch die Art der Pflege (Waschen) beeinflusst wird.

[0004] Weiterhin ist bekannt, dass gesunde Haut durch schwankende pH-Werte der Bekleidung im Bereich zwischen 4.6 und 10.1 kaum beeinflusst wird (Matthies W., Einfluss des pH-Wertes auf die Hautverträglichkeit von Baumwolltextilien, Dermatosen, 1993, 41, 97–100). Hingegen ist der Einfluss bei erkrankter Haut unbekannt. Bekannt ist dagegen die stimulierende Wirkung von leicht sauren Substanzen wie z.B. Milchsäure und verschiedene Aminosäuren bei der Heilung von kranker Haut (Schmid-Grendelmeier P. et al., Basis-/Begleittherapie und Prävention bei Dermatosen. Konsensus Statement, Internationale Zeitschrift für ärztliche Fortbildung. Nr. 38; Nov 2005). In einer doppelblinden, placebokontrollierten Studie erwiesen sich pH-niedrige Latex-Handschuhe im Vergleich zu gewöhnlichen Latex-Handschuhen als signifikant besser für die Erhaltung der Hautbarriere gemäss biophysikalischen Messungen (Mirza R. et al. A randomized, controlled double-blind study ofthe effect of wearing coated pH 5.5 latex gloves compared with Standard powder-free latex gloves on skin pH, transepidermal water loss and skin irritation, Contact Dermatitis, 2006, 55, 20–25).

[0005] In der EP 0 138 179 A2 sind pH-regulierende Materialien beschrieben, welche aus einer einheitlich sauren, chemisch modifizierten Viskosefaser gebildet sind, und insbesondere zur Herstellung von Schweisspolstern oder Schuheinlagen vorgesehen sind. Nachteilig ist dabei, dass Materialien, die wie beim Viskoseverfahren ganzheitlich chemisch modifiziert werden, ihre Materialeigenschaften nachdrücklich verändern. So ergibt sich in der Regel eine stark erhöhte Hydrophilie, was für Bekleidungstextilien wegen erhöhter Schweissabsorption unerwünscht ist, sowie eine reduzierte Haltbarkeit als Folge einer Schädigung der Baumwollfaser durch die verwendeten stark sauren Substanzen.

[0006] Die ebenfalls schon vorgeschlagene rein physikalische Adsorption von sauren Substanzen auf Textilfasern hat den Nachteil, dass die Verbleibdauer auf der Faser höchstens für ein Einmalprodukt ausreicht. Insbesondere können solche Produkte nicht gewaschen werden.

Darstellung der Erfindung

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Mittel zur Prävention und Behandlung von Hautkrankheiten anzugeben.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die im Anspruch 1 definierte dermatologisch wirksame topische Zusammensetzung. Diese umfasst einen textilen Träger aus cellulosehaltigen Fasern, wobei die Fasern mit einer sauer wirkenden Oberflächenschicht versehen sind, die durch Veresterung mit einer Polycarbonsäure herstellbar ist, wobei die Polycarbonsäure ausgewählt ist aus Apfelsäure, Weinsäure und Zitronensäure. Vorzugsweise weist die erfindungsgemässe Zusammensetzung nach bis zu 20 Waschgängen mit einem pH-neutralen Waschmittel einen an ihrer Oberfläche gemessenen pH-Wert von höchstens 6.5 auf.

[0009] Die erfindungsgemässe Zusammensetzung ist für hautanliegendes Tragen oder Auflegen geeignet und erlaubt es, mit einem Textilteil einen physiologisch vorteilhaften pH-Wert an der Hautoberfläche einzustellen bzw. aufrechtzuerhalten. Die Zusammensetzung ist insbesondere geeignet für die präventive und/oder therapeutische Anwendung bei Patienten mit pathologisch veränderten Wasserdampf-Barrieren der Haut. Als wichtige Anwendung sollen Ekzeme, Schuppenflechten oder Dermatosen bei gefährdeten Personen vermieden bzw. deren Heilung unterstützt werden.

[0010] Durch geeignete Wahl der Reaktionsbedingungen lässt sich erreichen, dass die einzelnen Polycarbonsäuremoleküle über eine (oder gegebenenfalls mehrere) ihrer Carboxylgruppen mit der Cellulose verestert sind, daneben aber noch mindestens eine freie Carboxylgruppe aufweisen. Demnach werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung cellulosehaltige Fasern eines textilen Trägers durch Behandlung mit einer Polycarbonsäure mit einer oberflächlichen Beschichtung versehen, die noch freie Säuregruppen hat. Durch die kovalente Anbindung der Polycarbonsäuremoleküle an das Cellulosegerüst ist die sauer wirkende Beschichtung sehr beständig und dauerhaft.

[0011] Im Unterschied zum Viskoseverfahren, bei dem im Wesentlichen das ganze Cellulosematerial nachhaltig chemisch verändert wird, ist bei der erfindungsgemässen Zusammensetzung nur eine oberflächennahe Schicht der cellulosehaltigen Fasern modifiziert. Deshalb wird der textile Griff nicht beeinflusst, und es kommt zu keinen Veränderungen bei Reissfestigkeit, Nahtschiebefestigkeit, Weiterreissfähigkeit und Restschrumpf. Bei der Verwendung in Bekleidungsstücken ist auch in thermophysiologischer Hinsicht ein ähnliches Verhalten wie bei Baumwolle ohne saure Beschichtung zu erwarten.

[0012] Die erfindungsgemässe Zusammensetzung ist durch ein einfaches Verfahren herstellbar, welches insbesondere auch auf fertig ausgerüstete Baumwolltextilien anwendbar ist.

[0013] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0014] Grundsätzlich kommen für den textilen Träger verschiedene Arten von cellulosehaltigen Fasern in Betracht, wobei Baumwollfasern besonders bevorzugt sind.

[0015] Erfindungsgemässe Polycarbonsäuren sind die Dicarbonsäuren Apfelsäure (2-Hydroxyethan-1,2-dicarbonsäure) und Weinsäure (2,3-Dihydroxybutandisäure). Eine besonders bevorzugte Polycarbonsäure ist jedoch die Zitronensäure (2-Hydroxypropan-1,2,3-tricarbonsäure).

[0016] Wenngleich die erfindungsgemässe Zusammensetzung sowohl für den Einmal- als auch für den Mehrfachgebrauch geeignet ist, eröffnet ihre Waschbeständigkeit insbesondere verschiedene Einsatzmöglichkeiten als Artikel für den Mehrfachgebrauch.

[0017] Der pH-Wert direkt nach Anbringen der sauren Beschichtung hängt erwartungsgemäss von den Dissoziationskonstanten bzw. pKs-Werten der gewählten Polycarbonsäure ab. Beispielsweise wurde nach der Ausrüstung mit Zitronensäure gemäss der weiter unten beschriebenen Vorschrift ein pH-Wert von 2.0 bis 3.0 festgestellt. Da derart tiefe pH-Werte für die topische Anwendung ungeeignet sind, muss vor dem ersten (bzw. einzigen) Gebrauch eine Anhebung des pH-Wertes in einen physiologisch akzeptablen Bereich von ca. pH 5 angehoben werden. Dies kann beispielsweise durch einen beim Ausrüster vorgenommenen Waschgang erreicht werden. Alternativ kann die saure Beschichtung mit einer schwächeren Polycarbonsäure durchgeführt werden, sodass von vornherein nicht derart tiefe pH-Werte erreicht werden.

[0018] Die erfindungsgemässe Zusammensetzung kann auf verschiedenste Arten ausgestaltet sein. Beispielsweise kann sie als Bettwäsche, Hygieneprodukte, Tücher, Babywindeln, Inkontinenzprodukte, aber auch für Pflaster, Wundabdeckungen und Gazen eingesetzt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet die erfindungsgemässe Zusammensetzung zumindest eine hautzugewandte Lage eines Bekleidungsstücks, das beispielsweise sein kann: Hose, T-Shirt, Unterwäschestück, Hemd, Bluse, Handschuh, Kopfbedeckung und dergleichen. Gerade bei derartigen mehrfach zu gebrauchenden Artikeln ist die weiter oben erwähnte Waschbeständigkeit besonders wichtig.

[0019] Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Polycarbonsäure, vorzugsweise Zitronensäure, zur Herstellung einer erfindungsgemässen dermatologisch wirksamen topischen Zusammensetzung zur Prävention und Behandlung von Hautkrankheiten verwendet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0020] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen: <tb>Fig. 1<sep>den gemessenen pH-Wert von zwei unbeschichteten Stoffmustern A (Vergleichsbeispiele) sowie von zwei säurebeschichteten Stoffmustern B (Beispiele), entweder ungespült (Bezeichnung Aobzw. Bo) oder einmal vorgespült mit entionisiertem Wasser (Bezeichnung As bzw. Bs), in ungewaschenem Zustand (offene Symbole) sowie nach einem Standard-Waschvorgang (ausgefüllte Symbole); und <tb>Fig. 2<sep>den gemessenen pH-Wert des Stoffmusters Bo im Verlauf von 20 Waschvorgängen.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Herstellung von textilen Trägern mit sauer wirkender Beschichtung

[0021] Die nachfolgend beschriebenen Versuche wurden mit knitterfrei ausgerüsteten Baumwollstoffmustern der Grösse DIN A3 durchgeführt.

[0022] Um eine Vergleichsbasis zu haben, wurde ein Teil der Muster nicht mit einer sauren Beschichtung ausgestattet. Diese Muster werden nachfolgend als «unbeschichtet» bezeichnet und mit dem Symbol «A» gekennzeichnet.

[0023] Die übrigen Muster wurden wie folgt behandelt: Jedes Muster wurde in einen 250-mL-Standkolben gegeben und mit 80 mL entionisiertem Wasser versetzt. Dazu wurden 2.1 g (10 mmol) Zitronensäure-monohydrat (C6H8O7⋅ H2O, M = 210.14 g/mol) und 2.12 g (20 mmol) Natriumhypophosphit-monohydrat, (H2NaO2P ⋅ H2O, M = 105.99 g/mol) zugesetzt, die Mischung 10 min unter Rückfluss gekocht und anschliessend zum Abkühlen stehengelassen. Dann wurde der Stoff herausgenommen, per Hand abgepresst und an der Luft trocknen gelassen. Anschliessend wurden die Muster 3 min bei 130 °C in einem Wärmeschrank behandelt. Die so behandelten Muster werden nachfolgend als «beschichtet» bezeichnet und mit dem Symbol «B» gekennzeichnet. Die Muster wurden mit ca. 200 mL entionisiertem Wasser dreimal kurz von Hand nachgespült, von Hand ausgedrückt und an der Luft zum Trocknen gelassen.

[0024] Zur Klärung der Frage, ob die Qualität der sauren Ausrüstung von der Sauberkeit bzw. dem Vorhandensein ausspülbarer Bestandteile in den angelieferten Stoffmustern abhängt, wurde die Hälfte der Stoffmuster in einem Standard-Waschgang ohne Waschmittel und mit entionisiertem Wasser vorgespült. Bei den Stoffmustern B wurde danach noch die saure Beschichtung aufgebracht, bei den Stoffmustern A wurden keine weiteren Behandlungsschritte vorgenommen.

Waschversuche

[0025] Alle Waschversuche wurden mit einem pH-neutralen Waschmittel und lokalem Leitungswasser an der EMPA St. Gallen durchgeführt. Die pH-Werte des Leitungswassers lagen im Bereich von 7.5 bis 8; nach Zumischen des pH-neutralen Waschmittels lag der pH-Wert bei ungefähr 7. Für sämtliche Versuche wurde derselbe standardisierte Waschvorgang verwendet, hier kurz als «Standard-Waschvorgang» bezeichnet. Dabei wurde auf einem Waschautomaten Miele Softtronic W-35-21CH das Programm «Oberhemden» durchgeführt. Dieses ist gekennzeichnet durch eine Waschdauer von total 56 Minuten und eine Nominaltemperatur von 40 °C. Es wurden jeweils 40 ml pH-neutrales Feinwaschmittel (Marke Oecoplan, COOP) auf ca. 12 Liter Wasser zugegeben. Am Ende des Waschvorgangs wurden 2 Extraspülungen durchgeführt, um alle Reste des Waschmittels zu entfernen.

pH-Messungen

[0026] Die nachfolgend angegebenen pH-Werte wurden mit einem pH-Meter der Firma Courage-Khazaka (Cutometer MPA 580) und einer pH-Elektrode Mettler-Toledo (InLab Surface; flache Glasmembran mit Schliffdiaphragma) durchgeführt.

[0027] Zur Herstellung einer pH-neutralen Messlösung wurden 500 ml entionisiertes Wasser mit 1 ml gesättigter KCl versetzt. Dadurch wird die Leitfähigkeit erhöht, sodass sich ein schnelles und stabiles pH-Signal ergibt. Beim eigentlichen Messvorgang wurden 0.1 ml der pH-neutralen Messlösung auf das Textil gegeben und danach sofort durch Auflegen der flächigen pH-Elektrode der pH-Wert bestimmt (20 Sekunden Wartezeit bis stabil, 3 bis 5 Wiederholungen pro Textilmuster). Die absolute Genauigkeit der pH-Messungen wurde auf ± 0.2 pH-Einheiten bestimmt. In den nachfolgenden Darstellungen ist immer nur der Mittelwert einer Messserie eingezeichnet.

[0028] Ergebnisse nach einem einzelnen Standard-Waschvorgang.

[0029] In der Fig. 1 sind die Resultate von vier unterschiedlichen Stoffmustertypen aufgezeigt, nämlich: <tb>Ao<sep>unbeschichtet, ungespült (= Vergleichsbeispiel 1) <tb>As<sep>unbeschichtet, gespült (= Vergleichsbeispiel 2) <tb>Bo<sep>beschichtet, ungespült (= Beispiel 1) <tb>Bs<sep>beschichtet, vorgespült (vor Anbringen der Beschichtung) (= Beispiel 2)

[0030] Die untere Punkteschar (offene Symbole) stellt den gemessenen pH-Wert der ungewaschenen Muster dar, die obere Punkteschar (ausgefüllte Symbole) wiedergibt den pH-Wert nach einem einzelnen Standard-Waschvorgang («gewaschen»).

[0031] Aus der Fig. 1 geht hervor, dass das Vorspülen der Muster vor dem Ausrüsten mit der sauren Schicht keinen wesentlichen Einfluss auf den pH-Wert hat. Die unbeschichteten Muster wiesen vor dem ersten Waschvorgang noch einen leicht sauren pH-Wert im Bereich von ca. 6.3 bis 6.8 auf, der jedoch bereits nach einmaligem Waschen auf 7.0 anstieg. Demgegenüber lag der pH-Wert der beschichteten Muster vor dem ersten Waschvorgang im ausgeprägt sauren Bereich um ca. 2.3 bis 2.5 und stieg nach einem einzelnen Waschvorgang auf 5.8 bis 6.0 an, was im erwünschten physiologisch annehmbaren und präventiv bzw. kurativ wirksamen Zielbereich liegt.

Waschbeständigkeit über 20 Standard-Waschvorgänge

[0032] Eine Anzahl Muster vom Typ Bo, d.h. mit einer auf das nicht vorgespülte Textilmuster angebrachten sauren Oberflächenschicht, wurde einem erweiterten Test zur Waschbeständigkeit unterworfen. Die Muster wurden unterschiedlich oft mit dem oben beschriebenen Standard-Waschvorgang gewaschen (1-, 5-, 10- und 20-mal), anschliessend wurde ihr pH-Wert ermittelt. Dabei wurden folgende pH-Werte gemessen (siehe Fig. 2): direkt nach Aufbringen der sauren Schicht: pH 2.5 1-mal Waschen: pH 6.0 5-mal Waschen: pH 6.2 10-mal Waschen: pH 6.3 20-mal Waschen: pH 6.3.

Schlussbemerkungen

[0033] Die Waschreihe über total 20 Standard-Waschvorgängen hat gezeigt, dass der pH-Wert auch nach 20 Wäschen noch im Zielbereich (5.5 bis 6.5) liegt, jedoch ist ein leichtes und konstantes Ansteigen mit jeder Wäsche messbar. Als mögliche Gründe können das durch die Waschflotte begünstigte Hydrolysieren der sauren Moleküle (Aufbrechen der Bindung zur Baumwolle), die mechanische Alterung des Gewebes (und dem dazugehörigen Ablösen von Knitterfrei-Ausrüstung, Füllstoffen, Farbstoffen etc.) oder die Ablagerung von Inhaltsstoffen aus dem Waschmittel (Duftstoffe, Füllstoffe, Tenside etc.) in Betracht gezogen werden.

[0034] Ein Vorspülen der angelieferten Baumwollmuster mit entionisiertem Wasser (durch EMPA Testmaterialien AG) hatte keinen grossen Einfluss auf die Qualität der nachfolgenden Ausrüstung mit Zitronensäure. Trotzdem muss in einem industriellen Prozess sichergestellt werden, dass vor einer Ausrüstung mit sauren Molekülen keine wasserlöslichen Reststoffe aus der Produktion (Appretur) oder Veredelung (Knitterfrei-Ausrüstung) mehr vorhanden sind. Diese würden zweifelsohne die Dauerhaftigkeit der weiteren Funktionalisierung mit sauren Gruppen vermindern.

[0035] Es sollten generell basische Waschpulver bzw. Waschmittel vermieden werden, da der saure Charakter des Textils sonst verloren geht. Ebenfalls ist zu beachten, dass einige Waschmittel eine Vielzahl von Enzymen, Füllstoffen, optischen Aufhellern, Polymeren, Duftstoffen, Antistatika etc. enthalten. Derartige Waschmittel sind ungeeignet, da die Ablagerung der besagten Zusätze auf der Oberfläche des Textils zu einer unerwünschten Veränderung des pH-Werts führen würde.

Claims (7)

1. Dermatologisch wirksame topische Zusammensetzung, insbesondere zur Prävention und Behandlung von Hautkrankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen textilen Träger aus cellulosehaltigen Fasern umfasst, wobei die Fasern mit einer sauer wirkenden Oberflächenschicht versehen sind, die durch Veresterung mit einer Polycarbonsäure herstellbar ist, wobei die Polycarbonsäure ausgewählt ist aus Apfelsäure, Weinsäure und Zitronensäure.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der textile Träger aus Baumwolle gebildet ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der textile Träger knitterfrei ausgerüstet ist.

4. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polycarbonsäure Zitronensäure ist.

5. Bekleidungsstück mit einer hautzugewandten Lage mit einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

6. Verwendung einer aus Apfelsäure, Weinsäure und Zitronensäure ausgewählten Polycarbonsäure zur Herstellung einer dermatologisch wirksamen topischen Zusammensetzung nach Anspruch 1 zur Prävention und Behandlung von Hautkrankheiten.

7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei die Polycarbonsäure Zitronensäure ist.