CZ20014627A3

CZ20014627A3 - Konzervační prostředek pro preparáty ohroľené zkaľením, zejména pro kosmetické a farmaceutické přípravky

Info

Publication number: CZ20014627A3
Application number: CZ20014627A
Authority: CZ
Inventors: Susanne Kessler; Sean Lee
Original assignee: Schott Glas
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-05-15
Also published as: HK1046868A1; NO20020082L; ES2360594T3; TR200103723T2; WO2001003650A3; AU6818400A; EP1194113A2; HUP0201821A2; ZA200200155B; IL147305A0; DE50016076D1; CA2374395A1; ATE500812T1; NO20020082D0; MXPA01013165A; US7628997B1; BR0012330A; EP1194113B1; KR20020020753A; NZ516136A

Description

Oblast techniky

Vynález se týká konzervačního prostředku, jakož i jeho použití pro konzervování preparátů ohrožených zkažením, zejména kosmetických a farmaceutických přípravků.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že velký počet různého zboží podléhajícího zkažení, jako jsou potraviny, léčiva a podobné výrobky, se ošetřuje chemickými, zejména organochemickými konzervačními prostředky, které prodlužují dobu jejich použitelnosti.

To platí zejména také pro kosmetické přípravky, které přicházejí do styku s pokožkou. Při nanášení kosmetického přípravku na pokožku, zejména při jeho vybírání z kelímku rukou nebo také při používání rtěnek, se do přípravku zanášejí bakterie. V důsledku toho, že je v kosmetických přípravcích prostředí, které pokožka dobře snáší, mohou se rukou zanesené bakterie rychle rozmnožovat, takže jejich koncentrace může být již po několika dnech neúnosně vysoká. Stejný problém se vyskytuje i u kosmetických přípravků, které jsou naplněny v lahvích nebo v tubách. V těchto případech je vzhledem k menšímu kontaktu s pokožkou při odběru přípravku kontaminace bakteriemi nižší, avšak ani zde nelze zabránit styku pokožky obsahující bakterie s přípravkem, takže může i při těchto formách odběru přípravku rychle docházet k jeho kontaminaci.

Z tohoto důvodu je třeba takové v obchodě běžné a dostupné přípravky opatřovat baktericidními, popřípadě bakteriostatickými prostředky. Takové pro-2• 9 9

9·9<

středky jsou však cytotoxické a kromě toho vyvolávají u velkého počtu lidí alergie.

Pro zajištění co nej širší a věcně vyhovující výrobní praxe vydala WHO již v roce 1968 publikaci zvanou Good Manufacturing Practice (GMP) (Vhodná výrobní praxe). Podle této směrnice mají být kromě jiného zajištěny hygiena výrobků a kontrola jejich jakosti, a má být zabráněno jejich znečistění. Mezitím došlo k doplnění směrnice GMP směrnicí Good Storage Practice (GSP) (Vhodná praxe uskladňování) platnou ve farmaceutickém a kosmetickém průmyslu, kterou má být zabezpečeno skladování odpovídající povaze produktu.

Podle spisu US-A 5,766,611 byl proto již zkoušeno použít jako konzervační prostředek rozpustné sklo, které uvolňuje stříbro, zinek a/nebo měď. I tyto ze skla uvolňované látky však působí jako buněčné jedy a jsou cytotoxické. Trvalý kontakt s takovým konzervačním prostředkem proto není žádoucí.

Je také známo používat tak zvané bioaktivní sklo pro ošetřování ústní dutiny. Tak jsou například známy zubní pasty, které ovlivňují remineralizaci zubů. Ve spisu US-A-5,834,008 je popsáno použití bioskla pro léčení ran. Aplikací takových druhů skla je například možno doléčovat i nehojící se ulcerózní rány zejména u diabetiků a pacientů stižených záchvatem mrtvice.

J. Allen, H. Neumann a M. Wilson popsali inhibici bakteriologických usazenin pomocí Bioskla^- 45S5 o velikosti zrn 355 - 500 Tm, přičemž normální tabulové sklo při srovnatelné velikostí zrn 455 - 600 Tm nevykazuje žádný antibakteriální účinek.

Podstatné vlastnosti bioaktivního skla jsou odborníku známy a jsou také popsány například ve spisu US-A 5,074,916. Podle zde uvedeného popisu se bioaktivní sklo liší od běžných skel obsahujících vápno a křemičitan sodný tím, že váže živé tkáně.

♦· ·· ·· «· • · · » · · ·

-3• · · · · ·· ···· ·» ····

Bioaktivní sklo je například možno získat pod označením BioglasR u firmy US Biomaterials Corp. Alachua, F1 32615 a jedná se o zapsané označení skla, které při styku s organizmem vykazuje speciální biologickou reakci. Setkáli se toto sklo s tělesnou tekutinou, vyměňuje si s ní ionty. Při výměně iontů se uvolňují ionty sodíku a vápníku, které vytvoří na skle během několika minut vrstvu křemičitého gelu, která vyvolá vytvoření hydroxykarbonátové apatitové vrstvy, která je identická s minerální fází kosti. Do vzniklé vrstvy hydroxykarbonátového apatitu se případně ukládá kolagen produkovaný buňkami. To vede k fyzikálně chemické vazbě bioaktivního skla s tkání nebo s kostním materiálem, což má za následek urychlení regenerace kosti. Přitom bylo na pokusech se zvířaty prokázáno, že Bioglas^R je přibližně stejně účinný, jako transplantace vlastních kostních částí. Je rovněž známo použití bioaktivního skla jako prostředku proti akné. Přitom se preparát obsahující bioaktivní sklo nanáší na místa na pokožce, která jsou postižena akné, čímž se pozitivně ovlivňují záněty. V této souvislosti je také třeba zmínit se o publikaci Johna E. Rectenwalda, L.L. Moldawera, Sean Leeho a ost. - Infection and Immunity (Infekce a imunita - předáno ke zveřejnění), jakož i o publikaci z 19. výročního setkání společnosti Surgical Infection Society, 29. dubna až 1. května 1999, Seattle, ve které se uvádí, že biosklo má vliv na tvorbu a rozšiřování hormonů interleukin 6 (IL 6) zadržujících záněty a potlačuje cytokiny TNF-d, IL-1 -d a IL-10, které záněty podporují.

Kromě toho je zveřejněno E. Allenem a ost. (Departments of Microbiology in Periodontology Eastman Dental Institute), že bioaktivní sklo 45-S-5, které lze získat u BioglasR U.S. Biomaterials Alachua, Fl. 32615 USA, vykazuje antibakteriální účinek, kterého nelze dosáhnout skleněnými kuličkami vyrobenými z tabulového skla.

«999 ♦ 9 · 9 * 9 9 9 9

9 9 99

-4Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je proto vytvořit konzervační prostředek, který proti dosud známým prostředkům nemá žádný negativní účinek při jeho aplikaci, zejména při aplikaci na pokožku.

Tohoto účinku se nyní dosahuje pomocí konzervačního prostředku podle vynálezu, který obsahuje bioaktivní sklo.

Bioaktivní skla jsou již dlouho známa a například souhrnně popsána Larry L. Henchem a Johnem K. Western ve stati Biological Applications of Bioactive Glasses (Biologické aplikace bioaktivních skel), Life Chemistry Reports 1996, vol. 13, str. 187 - 241 nebo v článku An Introduction to Bioceramics (Úvod do biokeramiky) L. Henche a J. Wilsona ve World Scientific, New Jersey (1993). Proti běžným sklům se bioaktivní skla vyznačují tím, že jsou ve vodnatém prostředí rozpustná a na jejich povrchu se vytváří vrstva hydroxylapatitu. Nejběžnější bioaktivní skla se vyrábějí buď jako tavná skla, která však vzhledem k normálnímu tabulovému nebo lahvovému sklu mají značně nižší podíl SiC>2 a značně vyšší podíl sodíku, nebojsou to tak zvaná Sol-Gel skla, která v porovnání s tavnými skly mohou mít vysoký podíl oxidu křemičitého a jen malý nebo žádný podíl sodíku.

Sklo, obsahující bioaktivní křemík, popřípadě bioaktivní sklo, je materiál obsahujícího oxid křemičitý nebo hydroxid křemičitý, který umožňuje tvorbu a přenos skupin SiOH. Bioaktivní křemík obsahující sklo může tak například být bioaktivním sklem sestávajícím ze směsi oxidu křemičitého nebo hydroxidu křemičitého s jedním nebo několika prvky ze skupiny obsahující anionty sodíku, draslíku, vápníku, magnézia, boru, titanu, hliníku, jakož i dusíku, fosforu a fluoru. Kromě toho to také mohou být roztoky například obsahující křemičitany sodné typu vodního skla nebo křemičité gely, jakož i roztoky obsahující skupiny SiOH nebo také hydroxyapatit obsahující oxidy křemíku a křemičitý gel obsahující vápník a fosfor. Jeden z významných společných znaků skla obsahujícího • · · · bioaktivní křemičitý gel se vyznačuje tvorbou a přenášením skupin SiOH. Kromě toho by v něm také měly být obsaženy ionty vápníku a fosforečnanu.

Bioaktivní skla, obsažená v řešení podle vynálezu, jsou s výhodou běžně dostupná bioaktivní skla, která jsou odborníku dobře známa. Taková skla obvykle obsahují S1O2, vysoký podíl Na2O a CaO, jakož i fosfor, a to ve vysokém molovém podílu vápníku k fosforu, který většinou, nikoliv však nezbytně, činí přibližně 5. Pokud se taková bioaktivní skla dostanou do styku s vodou nebo s tělesnou tekutinou, vyznačují se speciálními reakcemi, při kterých se ionty sodíku a vápníku ve skle nahrazují ionty H⁺ z roztoku ve formě výměnné reakce kationtů, čímž vznikne povrch obsahující skupiny silanolu, na kterém se usazuje hydroxid sodný a vápenatý. Zvýšení koncentrace hydroxyiontů vede pak na povrchu skla k další reakci s mřížkou S1O2, čímž vznikají další silanolové skupiny, které také mohou ležet hlouběji ve skle.

Na základě vysoce alkalického pH v meziprostoru skla vzniká z CaO a P2O5 smíšená hydroxylapatitová fáze, která na povrchu S1O2 vykrystalizuje a v biologických materiálech se váže s mukopolysacharidy, kolageny a s glykoproteiny.

Výhodný molový poměr vápníku k fosforu je > 2, zejména > 3 a s výhodou je < 30, zejména < 20, přičemž jsou poměry < 10 zvláště výhodné.

Zvláště výhodné jsou konzervační prostředky obsahující bioaktivní skleněné částice s obsahem S1O2, CaO, Na2O, P2O5, CaF2, B2O3, K2O a/nebo MgO. Pokud čisticí prostředek obsahuje bioaktivní částice z taveného skla, činí jejich obsah ve vztahu k celkové hmotnosti skla s výhodou 40 - 60 % hmotn. S1O2, 10-30 % hmotn. CaO, 10-35 % hmotn. Na2O, 2 - 8 % hmotn.P2O5, O 25 % hmotn. CaF2, O - 10 % hmotn. B2O3, O - 8 % hmotn. K2O a/nebo O - 5 % hmotn. MgO.

• · ··

-6Pokud je bioaktivní sklo tavené sklo, je horní hranice v něm obsaženého oxidu křemičitého 60, s výhodou však 55 % hmotn., přičemž je zvláště výhodná horní hranice 50 % hmotn. Výhodný je také obsah oxidu sodného vyšší než 15 % hmotn., zejména vyšší než 18 % hmotn. Zvláště výhodný je obsah oxidu sodného > 20 % hmotn.

Pokud je v konzervačním prostředku podle vynálezu obsaženo bioaktivní sklo vyrobené postupem Sol-Gel, může jeho podíl dioxidu křemičitého být podstatně vyšší než u tavených skel a podíl oxidu sodného může být nulový. Bioaktivní skla vyrobená postupem Sol-Gel mají s výhodou obsah 40 až 90 % hmotn. SiOý, 4 až 45 % hmotn. CaO, 0 až 10 % hmotn. Na2O, 2 až 16 % hmotn. P2O5, 0 až 25 % hmotn. CaF2, 0 až 4 % hmotn. B2O3, 0 až 8 % hmotn. K2O a/nebo 0 až 5 % hmotn. MgO.

Oba výše popsané druhy bioaktivního skla mají s výhodou minimální obsah oxidu fosforu 2 % hmotn., zejména nejméně 4 % hmotn.

U zvláště výhodného provedení neobsahuje rozpustné bioaktivní sklo žádné toxicky působící kationty kovů, jako jsou Ag⁺, Cu2+, Cu⁺ a/nebo Zn^⁺ a podobně, popřípadě ani neuvolňuje takové toxicky působící koncentrace. Pro dosažení synergistických účinků může však být v některých případech žádoucí přidávat taková biocidně působící skla, která uvolňují toxicky působící kationty.

U vlastního bioaktivního skla jde o materiál, který vykazuje více nebo v

méně kulatý tvar, jaký například má písek. Částice tohoto druhu mohou mít přibližnou velikost 0, 5 - 1 mm, je však výhodné, jsou-li značně menší. Obvyklá velikost částic činí 4QQ pm, zejména 200 P^m· Jako zvláště účelné se však ukázaly částice o velikosti χοθ ^s výhodou však 90 pm, zejména 60 pm, popřípadě 20 P^m· Výhodná zrnitost je o průměru d50 10 zejména pm. Čím je vyšší poměr povrchu k hmotnosti, popřípadě k objemu, tím je také vyšší biocidní účinek částic.

····

44 ♦ 4 4 4 • 4 ·

4 4

4·φ •4 4444

Příklady provedení vynálezu

U výhodného provedení předmětu vynálezu je bioaktivní sklo možno používat pro konzervaci kosmetických přípravků. V tomto případě je výhodné použití jemnozmného bioaktivního skla o zrnitosti d₅₀ 5 pm, zejména 2 pm.

Vhodné kosmetické přípravky jsou zejména krémy, prostředky pro mejkap, rtěnky a také pro pleťové polotekuté kosmetické prostředky (lotions) a masti. Vhlhkostí obsaženou v těchto preparátech je dále podporován mikrobiocidní účinek bioaktivního skla.

Biocidní konzervační prostředek podle vynálezu je v přípravku, který se má konzervovat, s výhodou obsažen v množství až 25 % hmotn., zejména v množství do 10 % hmotn. vzhledem k obsahu tuhých látek obsažených v přípravku který se má konzervovat. Výhodné jsou však horní hranice 7 % hmotn. popřípadě 5 % hmotn., přičemž je zvláště výhodná horní hranice 3 % hmotn. Dolní hranice je 0,01 % hmotn., zejména 0,1 % hmotn., přičemž je zvláště výhodné, činí-li spodní účinné množství 0,5 % hmotn., popřípadě 1 % hmotn.

Překvapivě se ukázalo, že je možno bioaktivním sklem velmi dobře konzervovat různé preparáty, do kterých pak není třeba přidávat chemické cytotoxické a popřípadě alergicky působící konzervační prostředky dráždící pokožku. Navíc se bioaktivním sklem dosahuje přídavného účinku při ošetřování pleti zejména také tím, že bioaktivní sklo omezuje tvorbu zánětů.

Ve zvláštních případech však také může být žádoucí přidávat konzervační prostředky podle vynálezu do preparátů, jejichž trvanlivost závisí na použití běžných konzervačních prostředků, aby se dosáhlo synergistických účinků.

Konzervační prostředek lze s výhodou používat v rozpouštědlech obsahujících protony, zejména ve vodnatých a/nebo alkoholických rozpouštědlech. Konzervační prostředek je však také možno použít v aprotonovém rozpouštědle, pokud tamní prostředí umožňuje uvolňování rozpustných kationtů skla. Výhod*«·*

-8ná aprotonová rozpouštědla jsou ketony, například aceton, tuky, vosky, oleje, jakož i odpovídající tekuté nebo tuhé uhlovodíky. Konzervační prostředek podle vynálezu je také zvláště vhodný pro konzervaci emulzí vody v oleji nebo oleje ve vodě.

Také tekuté kosmetické preparáty, jejichž podíl alkoholu nedostačuje pro jejich konzervaci, lze konzervovat pomocí bioaktivního skla. V tomto případě se doporučuje použít sklo, jehož index lomu odpovídá indexu lomu kapaliny. Tímto způsobem se přidané sklo stane pro uživatele neviditelným. Je však také možné toto sklo požadovaným způsobem zviditelnit za tím účelem, aby se dosáhlo kosmetického efektu, například zabarvením.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Konzervační prostředek, vyznačující se t í m , že obsahuje bioaktivní sklo.
2. Konzervační prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že bioaktivní sklo má zrnitost d₅₀ 10 pm.
3. Konzervační prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že bioaktivní sklo má zrnitost d₅₀ 5 pm.
4. Konzervační prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ve vztahu k obsahu tuhých látek konzervovaného přípravku je v něm konzervační prostředek obsažen v množství 10 % hmotn.
5. Konzervační prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že bioaktivní sklo vzhledem k celkové hmotnosti skla obsahuje 40 až 60 % hmotn. S1O2, 10 až 30 % hmotn. CaO, 10 až 35 % hmotn. Na2O, 2 až 8 % hmotn. P2O5, 0 až 25 % hmotn. CaF2, 0 až 10 % hmotn. B2O3, 0 až 8 % hmotn. K2O a/nebo 0 až 5 % hmotn. MgO.
6. Konzervační prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že obsahuje aprotonové rozpouštědlo.

·«««

- 107. Použití bioaktivního skla pro konzervaci zboží podléhajícího zkažení.
8. Použití podle nároku 7, vyznačující se tím, že zboží je kosmetický a/nebo farmaceutický přípravek
9. Použití podle nároku 7 až 8, v y z n a č u j í c í s e t í m , že preparát je krém, polotekutý přípravek, rtěnka, přípravek pro mejkap a/nebo tinktura.