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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, enthaltend
mindestens ein Trägermaterial
und mindestens einen Wirkstoff, der in stabilisierter Form vorliegt,
sowie mindestens ein Agens zur Bildung des Wirkstoffes aus der stabilisierten Form
bei Zutritt einer wässrigen
Phase zur Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung durch Gefriertrocknung
erhalten wird, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
als kosmetisches oder therapeutisches Mittel, insbesondere zur äußeren Anwendung.
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Eine
Reihe von wichtigen und potenten Wirkstoffen für die äußerliche Anwendung in kosmetischen
oder pharmazeutischen Mitteln ist bekannt dafür, instabil zu sein und aufgrund äußerer Einflüsse derart
verändert
oder abgebaut zu werden, daß sie die
erwünschte
Wirkung in der sie enthaltenden Zusammensetzung nicht mehr oder
nicht mehr hinreichend erfüllen
können
oder die veränderten
bzw. abgebauten Produkte sogar eine schädliche Wirkung entfalten. Dies
gilt insbesondere für
thermolabile, licht-, feuchtigkeits- und/oder oxidationsempfindliche Substanzen
aber auch für
leichtflüchtige
Duftstoffe. Um jedoch besondere Wirkungen und Effekte, insbesondere
bei kosmetischen Mitteln, gewährleisten
und ausloben zu können
und damit in einem Markt mit ständig
wachsenden Erwartungen der Verbraucher an die Qualität und Wirksamkeit
der Produkte bestehen zu können,
besteht ein zentrales Interesse, solche instabilen Inhaltsstoffe
insbesondere in wässrigen
und/oder wasserhaltigen Formulierungen langfristig und effizient
und bei der Anwendung hochaktiv zur Verfügung stellen zu können.
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Es
wurden zahlreiche Methoden entwickelt, solche instabilen, leicht
zersetzlichen und/oder leicht flüchtigen
Substanzen zu stabilisieren und auch langfristig in kosmetischen
und/oder pharmazeutischen Zusammensetzungen verfügbar zu halten.
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So
sind aus dem Stand der Technik diverse Methoden zur Verkapselung
von Wirkstoffen bekannt wie z. B. die Verwendung von Liposomen oder
Mikrosphären,
wobei diese Methoden insbesondere zur Einarbeitung von instabilen
Wirkstoffen in flüssige oder
halbfeste Formulierungen wie Cremes, Gele, Lotionen etc. geeignet
sind. So beschreibt beispielsweise die
EP 0120722 die Verwendung von Liposomen
zur Verkapselung von instabilen und/oder hydrophoben Wirkstoffen.
Die Verwendung von Mikrokapseln zur Stabilisierung von Wirkstoffen
ist z. B. beschrieben in der
US2002/064541 .
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Neben
der Verwendung solcher Verkapselungssysteme ist auch eine Wirkstoffstabilisierung
in Form spezieller Emulsionstechniken wie aus der
US 6171600 bekannt oder die Stabilisierung
mit bestimmten Lösungsmitteln
wie in der
WO 00/78283 oder
US 6103267 beschrieben.
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Nachteilig
an dem System der Wirkstoffverkapselung ist die schwierige bis fragliche
Wiederfreisetzung bzw. Reaktivierung der Wirkstoffe aus der Verkapselung.
Die Penetration der Liposome oder Mikrosphären in die Haut wird in Fachkreisen
in Frage gestellt (J. W. Wiechers, Cosmetics & Toiletries Magazine Vol. 120 No.
6, 2005).
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Wahrscheinlicher
ist, daß die
Verkapselung auf der Hautoberfläche
aufgelöst
wird. Dabei erfolgt das Aufbrechen der Verkapselung direkt vor oder während der
Anwendung und ist hauptsächlich
auf mechanische Einwirkungen z. B. durch das Auftragen oder Einreiben/Einmassieren
der Formulierung auf die Haut zurückzuführen. Auch ein Auflösen der Kapselhülle durch
hauteigene Enzyme, den hauteigenen pH-Wert oder anderweitige chemische
Einflüsse
ist denkbar. Es ist jedoch naheliegend, daß eine derartige Wirkstofffreisetzung
nur unspezifisch sein kann, und daß eine gleichbleibende, reproduzierbare
Dosierung bzw. Applikation der zweckmäßigen Wirkstoffmenge auf diesen
Wegen nicht gewährleistet
ist.
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Auch
die Stabilisierung durch Emulsionstechniken und spezielle Lösungsmittel
birgt gewisse Nachteile. So können
mit diesen Systemen bestimmte instabile Wirkstoffgruppen nicht hinreichend stabilisiert
und gleichzeitig verfügbar
gehalten werden. So ist es kaum möglich, bestimmte hydrophile Substanzen
wie z. B. Vitamin C, welches in wässrigen Systemen extrem instabil
ist, in hydrophoben Systemen in Lösung zu bringen, somit entfällt für solche
Wirkstoffe die sinnvolle Verwendung von Emulsionsverfahren. Die
Verwendung von hydrophilen, unpolaren Lösungsmitteln wie in der
WO 00/78283 beschrieben
ist insofern unerwünscht,
da hierdurch in eine dermatologische Formulierung weitere chemische
Substanzen eingebracht werden, die immer auch ein gewisses toxikologisches
bzw. irritatives Potential mit sich bringen. In einer Zeit in der
der menschliche Körper
zunehmend äußeren schädlichen
Einflüssen
und Umweltbelastungen ausgesetzt ist, was sich sicherlich auch in
der deutlich zunehmenden Zahl von Allergien, Hautirritationen und
Hauterkrankungen niederschlägt,
geht ein deutlicher Trend zu möglichst
natürlichen
Formulierungen in denen der Zusatz an chemischen Additiven so gering wie
möglich
gehalten werden sollte.
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Aus
diesem Grund ist auch die Stabilisierung von Wirkstoffen wie bestimmten
Enzymen durch Vernetzung mit Polymersystemen nicht erwünscht. Solche
Systeme werden Z. B. in der
JP
11246894 oder
JP 08038175 sowie
von
Kilinç et
al, Turk J Chem 26, 311–316
(2002) beschrieben. Auch hier kommen unerwünschte chemische
Derivatisierungsreagenzien wie z. B. Glutaraldehyd zum Einsatz,
deren unvernetzte Rückstände im Produkt
verbleiben und zu ungewollten Hautreaktionen führen können. Darüber hinaus sind die durch eine
solche Vernetzung erhaltenen Reaktionsprodukte häufig nur unspezifisch derivatisiert.
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Eine
deutlich einfachere und spezifischere Methode zur Bereitstellung
insbesondere solcher instabiler Wirkstoffe die licht-, hitze- und
feuchtigkeitslabil sind kann erreicht werden, indem nicht der aktive Wirkstoff
selbst sondern eine stabile Derivatform oder eine chemische Wirkstoffvorstufe,
ein sogenannter Precursor in die Formulierung eingearbeitet wird.
Die Umwandlung solcher Wirkstoffderivate und Precursor kann in zahlreichen
Fällen
durch einfache chemische Reaktionen, z. B. durch einfache enzymatische
Umsetzung erfolgen. Häufig
sind die dafür
notwendigen Enzyme sogar natürlicher
Bestandteil der menschlichen Haut. Somit finden sich diverse Dokumente,
in denen kosmetische oder pharmazeutische Zusammensetzungen beschrieben
sind, die durch Derivatisierung stabilisierte Wirkstoffe oder sogenannte
Wirkstoffprecursor enthalten. Beim Auftragen auf die Haut werden
die Wirkstoffderivate oder -precursor dort durch die natürlicherweise
vorhandenen hauteigenen Enzyme in die aktive Form bzw. in den eigentlichen
Wirkstoff umgewandelt, so daß dieser eigentliche
aktive Wirkstoff dann auf der Haut freigesetzt wird. Beispiele für eine solche
Applikationsform finden sich in der
DE
695 03 179 ,
DE 695
07 517 ,
DE 695 00 048 sowie
in der
US 65 69 906 .
Allerdings weist auch diese Anwendungsform den entscheidenden Nachteil
der unspezifischen Freisetzung sowie darüber hinaus eine aufgrund der
in der Regel nicht allzu hohen Enzymaktivität auf der Haut sehr langsame
und oftmals ungenügende
Wirkstofffreisetzung auf.
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Um
die Freisetzungskinetik zu erhöhen,
können
der Formulierung neben dem Wirkstoffprecursor auch die den Wirkstoff
freisetzenden Enzyme bereits hinzugefügt werden. Es ergibt sich dann
allerdings das große
Problem, diese beiden Komponenten daran zu hindern, bereits in der
Zusammensetzung miteinander zu reagieren und den Wirkstoff bereits
während
bzw. kurz nach der Herstellung in der Mischung freizusetzen. Dadurch
wäre wiederum
die instabile Wirkstoffform in der Zusammensetzung enthalten und
die Haltbarkeit und längerfristige
Wirkstoffverfügbarkeit
der Zusammensetzung wäre
nicht zu gewährleisten.
Eine verbreitete Möglichkeit,
dieses Problem zu umgehen ist die Bereitstellung des Wirkstoffprecursors
und des Aktivatoragens in räumlich
voneinander getrennter Anordnung. Dabei kann die räumliche
Trennung durch Verkapselung der reaktiven Komponenten oder durch
Anordnung in einer 2 Kammern aufweisenden Verpackung erfolgen, die
die Zusammenführung
erst unmittelbar vor bzw. während der
Applikation ermöglicht.
Solche 2- Kammer-Systeme
werden beispielsweise beschrieben in der
US 5788972 ,
US 2002/165271 ,
FR 2855049 ,
DE 699 09 563 ,
DE 695 20 406 oder auch in der
WO 2004/058210 .
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Die
Nachteile der Verkapselung von Wirkstoffen wurde bereits eingehend
dargestellt, aber auch die Verwendung von Verpackungssystemen mit verschiedenen
Kompartimenten oder mehreren Kammern bringt auf der Hand liegende
Nachteile mit sich. Solche Systeme sind aufwändig in der Herstellung. Meist
kann nicht auf herkömmliche,
handelsübliche
Standardverpackungen zurückgegriffen
werden sondern eine kostenintensive Neuentwicklung mit umfangreichen
Testungen z. B. zur Produktkompatibilität, Stabilität und/oder Sicherheit wird
notwendig.
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Eine
weitere Form der Instabilität
von Wirkstoffen ist ihre Flüchtigkeit.
So besteht insbesondere bei leichtflüchtigen Duftstoffen, das Problem,
dass diese verdampfen und somit in dem vom Verbraucher angewendeten
Produkt nicht mehr in ausreichender Konzentration vorhanden sind,
was natürlich
auch eine Verschwendung dieser kostbaren Stoffe darstellt.
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Die
JP-A-09-187398 offenbart
sogenanntes „Tissue
Paper" (Papiertücher) mit
verzögerter
Duftstofffreisetzung. Dazu werden die Tücher mit einem Duftstoffderivat
behandelt. Die Tücher
setzen den Duftstoff verzögert
unter Einwirkung von Luftfeuchtigkeit und in der Luft vorhandenen
Mikroorganismen, die das Duftstoffderivat in den Duftstoff überführen, frei.
Den Tüchern
können
darüber
hinaus Enzyme zugesetzt werden, die die Duftstofffreisetzung beschleunigen.
Das Auftragen des Duftstoffderivates und gegebenenfalls des Enzyms
erfolgt durch Aufsprühen
einer wässrigen
Lösung
und Lufttrocknung der Tücher,
die auf diese Weise unmittelbar mit der Freisetzung des Duftstoffes
beginnen. Eine erst mit der Anwendung durch den Verbraucher beginnende Freisetzung
(Schalterfunktion) ist auf diese Weise nicht möglich. Auch kann das Verfahren
nicht zur Herstellung von gefriergetrockneten Zusammensetzungen
mit homogener Wirkstoffverteilung genutzt werden. Eine Verabreichung
kosmetischer oder pharmazeutischer Wirkstoffe wird nicht beschrieben. Eine
solche wäre
auch aufgrund der gewollten Kontaminierung mit Mikroorganismen bei
der Anwendung nicht möglich. Ähnlich offenbart
die
JP-A-08-188525 vom
selben Anmelder die Verwendung eines Duftstoffderivates sowie eines
Enzyms, welches den Duftstoff bei Zutritt von Feuchtigkeit freisetzt,
in Massagepräparaten.
Die Anwendung ist umständlich.
Die genannten Bestandteile können
entweder nur einem trockenen Massagepulver zugesetzt werden, was
Schwierigkeiten bei der Homogenisierung der Pulver mit sich bringt,
oder sie müssen unmittelbar
vor der Anwendung wasserhaltigen Massagepräparaten, wie Cremes etc. zugesetzt
werden, was erhebliche Probleme bei der Dosierung durch den Endverbraucher
mit sich bringt. Beide Schriften offenbaren weder die Anwendung
physiologisch wirksamer kosmetischer oder pharmazeutischer Inhaltsstoffe
noch die Herstellung gefriergetrockneter Zusammensetzungen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit darin, eine Zusammensetzung
zur Verfügung
zu stellen, in der instabile Wirkstoffe langfristig stabilisiert
gehalten und bei der Anwendung schnell, effizient, spezifisch und
hochaktiv appliziert werden können,
wobei die Stabilisierung vorzugsweise durch Verwendung von derivatisierten
Wirkstoffen und/oder Wirkstoffprecursorn erreicht wird und wobei
die schnelle, effiziente und spezifische Freisetzung bzw. Reaktivierung
der Wirkstoffe durch in der Zusammensetzung ebenfalls enthaltene
geeignete Freisetzungsagentien bei Zutritt einer wässrigen
Phase zur Zusammensetzung erfolgt und ohne daß die Wirkstoffe und die Freisetzungsagentien
durch aufwändige
Verkapselungs-, chemische Stabilisierungs-/Vernetzungs- und/oder
Verpackungsverfahren in der Zusammensetzung voneinander getrennt
gehalten werden müssen.
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Die
Erfinder der vorliegenden Einreichung fanden, dass die vorstehend
beschriebenen Probleme des Stands der Technik gelöst werden
können,
in dem man eine stabilisierte Form des Wirkstoffs zusammen mit einem
Agens zur Bildung des Wirkstoffs in seiner nicht-stabilisierten Form (im folgenden manchmal
kurz „Freisetzungsagens") mittels Gefriertrocknung
in eine Matrix eines Trägermaterials
einarbeitet. Dieses Verfahren erlaubt es, den stabilisierten Wirkstoff
vom Freisetzungsagens in dem Trägermaterial
wirksam räumlich
zu trennen und eine vorzeitige Reaktion der Stoffe miteinander zu
verhindern. Durch einfaches Zugeben einer wässrigen Phase (bevorzugt durch
den Endverbraucher) wird dann die Mobilität des stabilisierten Wirkstoffs
und des Freisetzungsagens wiederhergestellt und der nicht-stabilisierte
Wirkstoff in reiner, d.h hochaktiver Form gebildet. Darüber hinaus
kann durch die Auswahl des Trägermaterials
sowie der Konzentrationen des Wirkstoffs und/oder des Freisetzungsagens
zusätzlich auch
die Freisetzungsgeschwindigkeit des Wirkstoffs bei der Anwendung
gesteuert werden. Weiterhin erlaubt das Verfahren der Erfindung
auch die Stabilisierung von leichtflüchtigen Wirkstoffen, wie insbesondere
Duftstoffen gegenüber
Verdampfung. Dies erlaubt es sogar leicht flüchtige Wirkstoffe in Zusammensetzungen
zu stabilisieren, die durch Gefriertrocknung hergestellt werden
wie z. B. gefriergetrocknete Zusammensetzungen für die kosmetische Anwendung,
was bislang nicht möglich
war.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung vermeidet
die Nachteile der bekannten Verfahren, sie benötigt insbesondere keine Verkapselung
der Wirkstoffe und keine chemische Stabilisierungs- oder Vernetzungsmittel
oder ein aufwändiges
Verpackungssystem oder Anwendungssystem.
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Die
Erfindung stellt somit eine Zusammensetzung bereit, in der die instabilen
Wirkstoffe in einer stabilisierten Form, z. B. als Wirkstoffderivat
oder als Wirkstoffprecursor bzw. Wirkstoffvorläufer inkorporiert sind. Die
Freisetzung bzw. Reaktivierung des eigentlichen aktiven Wirkstoffs
erfolgt bei oder unmittelbar vor der Anwendung durch ebenfalls in
der Zusammensetzung inkorporierte Freisetzungsagentien. Die vorzeitige
Reaktion dieser beiden Substanzgruppen wird erfindungsgemäß statt
durch Verkapselung, chemische Stabilisierung oder Vernetzung oder
aufwändige
Verpackungs- oder Verabreichungssysteme durch Inkorporierung in
ein geeignetes Trägermaterial,
bevorzugt umfassend ein Hydrokolloid, und anschließende Gefriertrocknung,
verhindert. Erst bei Zugabe einer wässrigen Phase zu der Zusammensetzung
werden die im Trägermaterial
immobilisierten Substanzen wieder mobilisiert und treten miteinander
in Kontakt, wodurch die Reaktion des Freisetzungsagens mit dem stabilisierten
Wirkstoff schnell, effizient und vollständig ermöglicht wird.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst
danach mindestens ein Trägermaterial
und mindestens einen Wirkstoff, der in stabilisierter Form vorliegt,
sowie mindestens ein Agens zur Bildung des Wirkstoffes aus der stabilisierten
Form bei Zutritt einer wässrigen
Phase zur Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung durch Gefriertrocknung
erhalten wird.
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Das
Trägermaterial
ist bevorzugt ein hydrophiles, d.h. mit Wasser benetzbares Material.
Bevorzugt ist es ein sogenanntes Hydrokolloid, also ein teilweise
wasserlösliches
natürliches
oder synthetisches Polymer, dass in wässrigen Systemen Gele oder
viskose Lösungen
ausbildet.
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Bei
dem erfindungsgemäß verwendeten
Trägermaterial
handelt es sich beispielsweise um die aus der
WO 2004/035023 , der
WO 2004/104076 sowie der
DE 40 28 622 bekannten Hydrokolloide,
d.h. (teilweise) wasserlösliche
oder wasserquellbare natürliche
oder synthetische Polymere, die in wässrigen Systemen Gele bzw.
viskose Lösungen
bilden.
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Die
Trägermaterialien
werden zweckmäßig ausgewählt aus
der Gruppe der Polysaccharide, Glucosaminoglycane, Proteine und/oder
der synthetischen Polymere. Bevorzugt wird das Trägermaterial aus
der Gruppe der Polysaccharide ausgewählt. Polysaccharide schließen beispielsweise
Homoglykane oder Heteroglykane ein, wie zum Beispiel Alginate, besonders
Natriumalginat, Carrageen, Pektine, Tragant, Guar-Gummi, Johannisbrotkernmehl, Agar-Agar, Gummi-Arabikum,
Xanthan, natürliche und
modifizierte Stärken,
Dextrane, Dextrin, Maltodextrine, Chitosan, Glucane wie β-1,3-Glucan
oder β-1,4-Glucan,
Cellulose etc. Glucosaminoglycane (Mucopolysaccharide) schließen beispielsweise
ein: Hyaluronsäure,
Chondroitinsulfat, Dermatansulfat, Keratansulfat, Heparansulfat,
Heparin etc. Hydrokolloid-bildende Proteine schließen z. B.
ein Collagen, Gelatine, Elastin, Kerstin, Fibroin, Albumine, Globuline
wie Lactoglobulin, Milchproteine wie Casein, etc. Synthetische Polymere
schließen
beispielsweise ein: Celluloseether, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, synthetische
Cellulosederivate, wie Methylcellulose, Carboxycellulose, Carboxymethylcellulose,
Celluloseester, Cellulosesether wie Hydroxypropylcellulose, Polyacrylsäure, Polymethacryisäure, Poly(methylmethacrylat)
(PMMA), Polymethacrylat (PMA), Polyethylenglykole etc.
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Es
können
auch Mischungen mehrerer Trägermaterialien
verwendet werden. Besonders bevorzugte Polysaccharide sind Alginate,
insbesondere sind Natrium-Alginate bevorzugt, insbesondere calciumfreie
Natrium-Alginate, (Natrium-Alginat mit einem Calciumgehalt < 3 Gew.-%, bevorzugter < 2 Gew.-%, noch
bevorzugter < 1,5
Gew.-%). Insbesondere solche Alginate sind bevorzugt, die eine Viskosität von weniger
als 2000 mPas, noch bevorzugter von weniger als 1000 mPas, am bevorzugtesten
weniger als 100 mPas aufweisen (d.h. eine Lösung von 1 g des Trägermaterials
in 99 ml dest. Wasser (1 %ige Lösung
w/w) bei 20°C
und einem pH-Wert von 6–8
hat eine Viskosität
von weniger als 2000, bzw. 1000, bzw. 100 mPas (Viskosimeter Haake
VT500, Scherrate 50 1/s, Messkörper
MV 1).
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Die
Verwendung solcher Trägermaterialien, wie
calciumfreier Natrium-Alginate ist zum einen herstellungsbedingt
bevorzugt, zum anderen können durch
die Anwendung solcher Trägermaterialien schnelllösliche erfindungsgemäße Zusammensetzungen
erhalten werden. Eine leichte Löslichkeit
der erfindungsgemäßen Formulierung
bzw. eine bei Zusatz von Wasser oder wässrigen Lösungen hohe Zerfalls- bzw.
Auflösungsgeschwindigkeit
führt unter
anderem zu einer leichteren Verteilbarkeit auf der Haut und ist
erfindungsgemäß erwünscht. Insbesondere die
Verwendung von niedrig-viskosen Alginattypen kann zu einer größeren Auflösungsgeschwindigkeit der
erfindungsgemäß verwendeten
Formkörper
führen.
Dies ist weiterhin von besonderer Bedeutung, um eine schnelle Remobilisierung
von Wirkstoffsystem und Freisetzungsagens und damit eine möglichst
umgehende und vollständige
Reaktion der beiden Substanzgruppen miteinander zu gewährfeisten, was
wiederum für
die optimale Freisetzung des aktiven Wirkstoffs und damit für eine best-
und schnellstmögliche
Verfügbarkeit
des reaktivierten Wirkstoffs in der Zusammensetzung essentiell ist.
Die Auflösungsgeschwindigkeit
einer leichtlöslichen
erfindungsgemäßen Zusammensetzung,
gemessen entsprechend einer Methode zur Messung der „Zerfallszeit
von Tabletten und Kapseln" mit
einer Testapparatur nach PharmEU beträgt bevorzugt weniger als 4
Minuten, noch bevorzugter weniger als 1 Minute (bei Formkörpern mit
9 mm Durchmesser liegt nach < 20
Sekunden komplette Hydratation ohne erkennbaren Kern vor).
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Die
in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
bevorzugt eingesetzten Trägermaterialien sind
Polysaccharide mit durchschnittlichen Molmassen von zweckmäßig etwa
103 bis zu etwa 108,
bevorzugt etwa 104 bis 107.
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Für eine weitere
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung werden der Wirkstoff, der in stabilisierter Form vorliegt,
sowie mindestens ein Agens zur Bildung des Wirkstoffes aus der stabilisierten Form
bei Zutritt einer wässrigen
Phase zur Zusammensetzung in ein Trägermaterial eingearbeitet,
wie es aus der
WO 2004/104076 und
aus der
WO 2005/113656 bekannt
ist. Dabei wird das Trägermaterial
aus Alginaten mehrwertiger Metallionen mit Salzen mehrwertiger Metallionen
vernetzt, wodurch unlösliche,
quellbare erfindungsgemäße gefriergetrocknete
Zubereitungen erhalten werden, die insbesondere als Masken oder
Auflagen Verwendung finden können
und bei Applikation auf eine entsprechende Körperpartie dort lokal die hochaktiven
Wirkstoffe freisetzen. Außerdem
bevorzugt ist eine Ausführungsform
der Erfindung die sich bei Verwendung von Collagen als Trägermaterial
ergibt. Bei Collagen handelt es sich um ein Protein, welches zur
Klasse der Hydrokolloide gehört.
Bevorzugt wird Collagen verwendet, welches nach dem aus dem Stand
der Technik und z. B. aus der
DE
40 28 622 bekannten Verfahren aufgearbeitet wird. Dieses
Collagenträgermaterial
zeichnet sich insbesondere durch seine herausragenden Hydratationseigenschaften
und seine aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit mit der menschlichen
Haut besonders gute Verträglichkeit aus
und ist somit erfindungsgemäß als Trägermaterial
für stabilisierte
Wirkstoffe für
die äußere Anwendung
besonders geeignet.
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
enthalten in das Trägermaterial
eingemischt mindestens einen oder mehrere stabilisierte und/oder
inaktivierte Wirkstoffe. Wirkstoffe schließen insbesondere kosmetische
oder therapeutische bzw. pharmazeutische, für die äußere Anwendung geeignete Wirkstoffe
ein. Bevorzugt enthält
das erfindungsgemäß verwendete
Trägermaterial
mindestens einen kosmetischen und/oder pharmazeutischen Wirkstoff. Dementsprechend
handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bevorzugt
um kosmetische oder therapeutische Mittel. Kosmetische Zusammensetzungen bzw.
unter Verwendung kosmetischer Wirkstoffe hergestellte Zusammensetzungen
im Sinne der Erfindung sind im wesentlichen Mittel im Sinne des
Lebensmittel-, Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzes,
d. h. Stoffe oder Zusammensetzungen aus Stoffen, die ausschließlich oder überwiegend
dazu bestimmt sind, äußerlich
am Körper
des Menschen oder in seiner Mundhöhle zur Reinigung, zum Schutz,
zur Veränderung
des Aussehens oder dazu angewendet zu werden, den Körpergeruch
zu beeinflussen. Als kosmetische Mittel gelten nicht Stoffe oder
Zusammensetzungen aus Stoffen, die zur Beeinflussung der Körperformen
bestimmt sind.
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In
diesem Sinne handelt es sich bei den erfindungsgemäß verwendeten
kosmetischen Zusammensetzungen beispielsweise um Badepräparate, Hautwasch-
und -reinigungsmittel, Hautpflegemittel, insbesondere Gesichtspflegemittel,
insbesondere natürliche
und synthetische Feuchthaltefaktoren, Augenkosmetika, Lippenpflegemittel,
Nagelpflegemittel, Fußpflegemittel,
Haarpflegemittel, insbesondere Haarwaschmittel, Haarkonditionierungsmittel,
Haarweichspüler
etc., Hautschutzmittel, insbesondere Antioxidantien oder Lichtschutzmittel,
antiirritative Mittel, sogenannte Antiagingmittel, Hautbräunungsmittel,
Hautaufheller, Depigmentierungsmittel, Deodorants, Antihydrotika,
Haarentfernungsmittel, Insektenrepellents etc. oder derartige Mittel
in Kombination.
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Beispiele
kosmetisch gegebenenfalls auch z. B. dermatologischer, therapeutisch
wirksamer Verbindungen schließen
ein: Antiaknemittel, antimikrobielle Mittel, Antitranspirationsmittel,
adstringierende Mittel, desodorierende Mittel, Enthaarungsmittel, Konditionierungsmittel
für die
Haut, hautglättende Mittel,
Mittel zur Steigerung der Hauthydratation, Sonnenschutzmittel, Keratolytika,
Radikalfänger
für freie
Radikale, Antiseborrhöika,
Antischuppenmittel, antiseptische Wirkstoffe, Wirkstoffe zur Behandlung der
Anzeichen der Hautalterung und/oder Mittel, die die Differenzierung
und/oder Proliferation und/oder Pigmentierung der Haut modulieren
(z. B. Melaninprecursor), Vitamine, Wirkstoffe mit reizender Nebenwirkung,
hydratisierende Mittel und/oder hautberuhigende Mittel. Weiterhin
können
Pflanzenwirkstoffextrakte bzw. daraus gewonnene Auszüge oder
Einzelstoffe erwähnt
werden. Allgemein wird der Pflanzenwirkstoffextrakt in der Regel
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus festen Pflanzenextrakten, flüssigen Pflanzenextrakten,
hydrophilen Pflanzenextrakten, lipophilen Pflanzenextrakten, einzelnen Pflanzeninhaltsstoffen;
sowie deren Mischungen.
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Kosmetische
Wirkstoffe im Sinne der Erfindung schließen insbesondere keine Duftstoffe
ein.
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Im
Unterschied zu den vorstehend beschriebenen im wesentlichen in der
Kosmetik verwendeten Zusammensetzungen handelt es sich bei den therapeutisch
verwendeten Zusammensetzungen (Arzneimittel) um solche, die mindestens
einen pharmazeutischen bzw. therapeutischen insbesondere auch dermatologischen
Wirkstoff enthalten und die im Sinne des Arzneimittelgesetzes unter
anderem dazu bestimmt sind, Krankheiten, Leiden, Körperschäden oder
krankhafte Beschwerden zu heilen, zu lindern oder zu verhüten. Solche
Mittel bzw. Wirkstoffe sind für
die äußere Anwendung
bestimmt, wobei es sich um hautaktive Wirkstoffe aber auch um transdermale Wirkstoffe
handeln kann. Sie schließen
beispielsweise ein: Mittel zur Behandlung von Hautkrankheiten, äußerlich
anwendbare Analgetika, Antirheumatika/Antiphlogistika (NSAR), Oxicame;
Steroidhormone, Gichtmittel, Dermatika, Externa, einschließlich antibakterielle
Mittel, Antimykotika, antivirale Wirkstoffe, entzündungshemmende
Wirkstoffe, juckreizstillende Wirkstoffe, anästhesierende Wirkstoffe, Aknemittel,
antiparasitäre
Wirkstoffe; äußerlich
anwendbare Hormone; Venentherapeutika; Immunsuppresiva etc. alle
für die äußerliche
Anwendung.
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Bevorzugte
therapeutische Mittel sind Analgetika, z. B. Immunsuppressiva, Hormone,
Mittel zur Behandlung von Hautkrankheiten, wie der Neurodermitis,
der atopischen Dermatitis, Akne, Rosacea etc., und Anti-Herpesmittel.
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Erfindungsgemäß kommen
in der vorliegenden Zusammensetzung insbesondere solche Wirkstoffe
aus den genannten Wirkstoffklassen zum Einsatz, die aufgrund ihrer
hohen Licht-, Temperatur-, Oxidations- und/oder Feuchtigkeitslabilität nicht
in herkömmliche
kosmetische oder pharmazeutische Zusammensetzungen auf wässriger
und/oder fett-/ölhaltiger
Basis wie Cremes, Salben, Lotionen, Gele, Schäume, Sprays etc. mit ausreichender
Stabilität eingearbeitet
werden können.
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Die
Einarbeitung des Wirkstoffs erfolgt dabei in einer stabilisierten
Form. Ein Wirkstoff, der in stabilisierter Form vorliegt, bedeutet
erfindungsgemäß insbesondere,
dass unter den gleichen Bedingungen, auf der Zeitachse die Konzentration
des stabilisierten Wirkstoffs stets höher ist, als die Konzentration
Wirkstoffs in nicht stabilisierter Form. Mit anderen Worten, liegt
in einem Diagramm, bei der die Konzentration des nicht stabilisierten
Wirkstoffs und die Konzentration des Wirkstoffs in seiner stabilisierten
Form über
die Zeit aufgetragen werden, die Kurve für den Wirkstoff in seiner stabilisierten
Form stets oberhalb der Kurve für
den nicht-stabilisierten, also gewissermaßen in freier Form vorliegenden
Wirkstoff, der sich also schneller zersetzt. Diese Stabilisierung
kann erfindungsgemäß prinzipiell
auf verschiedene Arten erfolgen. So können beispielsweise Wirkstoffderivate eingesetzt
werden, wobei es sich definitionsgemäß um Abkömmlinge einer Verbindung handelt,
die sich von einer Grundverbindung formal ableiten oder auch aus
ihr herstellen lassen (Fachlexikon ABC Chemie, 3. Auflage
1987 Verlag Harri Deutsch).
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Aber
auch Wirkstoffvorstufen, sogenannte Wirkstoffprecursor können eingesetzt
werden. Sowohl die Derivate als auch die Precursor müssen naturgemäß eine höhere Stabilität als der
eigentliche aktive Wirkstoff aufweisen. Weiterhin muss der aktive Wirkstoff
aus der stabilisierten Form bei Zutritt einer wässrigen Phase freigesetzt werden,
bevorzugt ohne daß dabei
Nebenprodukte entstehen, die insbesondere toxische, allergisierende,
reizende u.ä.
Wirkungen haben oder andere unerwünschte negative Eigenschaften
wie unangenehmen Eigengeruch, unerwünschte Farbentwicklung o.a.
aufweisen.
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Auch
der eingesetzte Wirkstoffprecursor bzw. das Wirkstoffderivat selbst
sollte physiologisch verträglich
sein und insbesondere eine gute Hautverträglichkeit aufweisen und frei
von den beschriebenen unerwünschten
Eigenschaften sein.
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Bei
Zutritt der wässrigen
Phase werden nach gegebenenfalls erfolgter Homogenisierung bei 20°C bevorzugt
mindestens 5 Gew.-%, noch bevorzugter mindestens 10 Gew.-% des freien
nicht-stabilisierten Wirkstoffs, bezogen auf die Gesamtmenge des
vorhandenen stabilisierten Wirkstoffs bevorzugt innerhalb von 60
Sekunden, bevorzugter innerhalb von 30 Sekunden freigesetzt. Die
Freisetzungsbedingungen können
dabei für
ein gegebenes System aus stabilisiertem Wirkstoff und Freisetzungsagens
naturgemäß variieren.
So können
beispielsweise Derivate oder Precursor von Vitaminen, Ketosen (z.
B. Dihydroxyaceton/DHA), Mono- und/oder Diester der Zimtsäure oder
ihre Derivate, Derivate von Hydroxysäuren (z. B. Milchsäure, Glykolsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Citronensäure, 2-Hydroxyalkansäure, Mandelsäure, Salicylsäure), Derivate
von Quercetin, Nucleotidvorläufer,
phosphathaltige Hydroxyacetone, Glycerinvorläufer etc. zum Einsatz kommen.
Allgemein können
als Derivate und Precursor Amide und/oder Zuckerderivate von Wirkstoffen
eingesetzt werden. Aus der Gruppe der Zuckerderivate kommen beispielsweise
Glucose-, Mannose-, Galactose-, Ribose-, Fructose-, Fucose-, N-Acetylglucosamin-, und/oder
N-Acetylgalactosaminderivate sowie Derivate der N-Acetylmuraminsäure und/oder
Derivate der Sialinsäure
und/oder Gemische davon in Betracht. Aus der Gruppe der Amidderivate
kommen beispielsweise Peptide wie Lipotyrosin und/oder Trityrosin
in Frage.
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Auch
die Verwendung von Ester- und/oder Etherderivaten ist erfindungsgemäß relevant.
Dabei spielen insbesondere Ester aus Reaktionen mit anorganischen
Säuren
wie Phosphat- und/oder
Sulfat-Ester sowie Alkyl- und/oder Acylester aus Reaktionen mit
organischen Säuren
wie Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Cetyl-, Linol-, Linolen-,
Octan-, Ölsäure und/oder
Essig-, Propion- und/oder Buttersäure und/oder mit Hydroxysäuren wie
Glykol-, Milch-, Wein-, Citronen-, Salicyl- und/oder Ricinolsäure oder auch
mit Zimtsäure
eine Rolle. Darüber
hinaus können
Ester von Fettalkoholen wie Dodecyl-, Hexadecyl-, Stearyl-, Cetyl-,
Myristidyl-, Linoleyl-, Octyl-, und/oder Oleylalkohol sowie Ester
von Butyl-, Propyl- und/oder Ethylalkohol und ebenso Ester von Polyolen
wie Propylen-, Butylenglykol und/oder Glycerin sowie Gemische davon
erfindungsgemäß Verwendung
finden.
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Mögliche Derivate
von DHA sind beispielsweise Dihydroxyacetonmonolaurat, -dilaurat,
-monostearat, -distearat, -monopalmitat und/oder -dipalmitat. Als
mögliche
Derivate der Milchsäure
können Glycerintrilactat,
Ethyllactat und sulfathaltige Derivate angegeben werden. Als Beispiele
für Glycerinderivate
sind zu nennen Glycerintrilactat sowie β-Glycerophosphate die als aktiven Wirkstoff
Glycerin freisetzen. Aus der Gruppe der Quercetin-Vorläufer sind
zu nennen Quercetinglucosid und/oder Quercetinester wie Quercetinferulat.
Beispiele für
Nucleotid-Vorläufer
sind Adenosinphosphat, Guanosinphosphat, Cytosinphosphat, Uridinphosphat,
Thymidinphosphat, Inosinphosphat sowie Xanthosinphosphat.
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Bevorzugt
werden Derivate oder Vorläufer von
Wirkstoffen aus der Gruppe der Vitamine und Vitaminderivate, wie
beispielsweise Vitamin A (Retinoide wie Retinol, Retinal, Retin-Säure), Vitamin
B, Ascorbinsäure
(Vitamin C), Vitamin D, Tocopherole (z. B. Vitamin E), Vitamin F
etc. eingesetzt. Dabei kommen insbesondere veresterte Vitaminderivate
wie Retinylpalmitat, -propionat, -acetat, -butyrat, -octanoat, -laurat,
-oleat und/oder -linoleat oder auch Tocopherolester wie Tocopherolnicotinat
und/oder -acetat sowie Phosphate, Sulfate, Palmitate, Acetate, Nicotinate
und/oder Propionate der Vitamine A, C und/oder E, sowie Zuckerderivate
dieser Vitamine zum Einsatz. Als Phosphate können insbesondere solche von
Alkali-, Erdalkali- und/oder Übergangsmetallen
wie Magnesium, Natrium, Kalium, Calcium und/oder Zink verwendet
werden.
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Besonders
bevorzugt eingesetzte Vitaminderivate sind solche der Ascorbinsäure (Vitamin
C), einem wasserlöslichen
Vitamin, das insbesondere in Gegenwart von Schwermetallspuren (z.
B. Kupfer und Eisen) aber auch durch Licht- und/oder Alkalieinfluss
stark oxidationsgefährdet
ist und das als kosmetischer und therapeutischer Wirkstoff eine
hohe Bedeutung hat. Bevorzugt verwendete Ascorbinsäure-Derivate
sind Ascorbinsäureester
wie Ascorbylpalmitat, -laurat, -myristat, -stearat und/oder -nicotinat, besonders
bevorzugt wird Magnesiumascorbylphosphat eingesetzt, da dieser Ester
der Ascorbinsäure gegenüber dem
licht- und oxidationsempfindlichen Vitamin C deutlich stabiler ist.
Weitere mögliche
Ascorbinsäurederivate
sind solche aus Reaktionen von Ascorbinsäure mit Zuckern wie Glucose,
Mannose, Fructose, N-Acetylglucosamin, Fucose, Galactose, N-Acetylgalactosamin,
Sialinsäure
und/oder N-Acetylmuraminsäure
sowie Gemische davon.
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Der
stabilisierte Wirkstoff kann erfindungsgemäß auch aus der Gruppe der Duftstoffvorläufer und/oder
Duftstoffderivate ausgewählt
werden. Duftstoffe und Aromen zeichnen sich insbesondere dadurch
aus, daß sie
leichtflüchtig
und dadurch außerordentlich
temperaturanfällig
sind. Dies macht die Verarbeitung von Duftstoffen oder Aromen in
Zusammensetzungen, die einer langen Haltbarkeit unterliegen sollen
wie z. B. kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zusammensetzungen
insbesondere dann schwierig, wenn diese Zusammensetzungen einer Temperaturbehandlung
unterzogen werden.
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Dies
trifft in besonderem Maße
auch auf kosmetische und/oder pharmazeutische Zusammensetzungen
zu, die einem Gefriertrocknungsprozess unterworfen werden. Bei der
Gefriertrocknung wird beispielsweise einer wässrigen bzw. wasserhaltigen Formulierung
durch Gefrieren und anschließende Druckverringerung
bereits bei Temperaturen, die deutlich unter dem Siedepunkt von
Wasser liegen, das Wasser durch Sublimation entzogen. Es liegt auf der
Hand, daß bei
diesen Bedingungen alle weiteren Inhaltsstoffe mit Siedepunkten
unterhalb der des Wassers ebenfalls aus der Formulierung entfernt werden,
so z. B. Alkohole sowie besonders leicht flüchtige Duft- und Aromastoffe.
Das erfindungsgemäße Prinzip
der Stabilisierung und wieder Freisetzung von instabilen Wirkstoffen
kann somit auch auf die Gruppe der Duft- und Aromastoffe angewendet werden.
Dadurch ergibt sich neben der Möglichkeit der
Duftstoffstabilisierung auch erstmalig die Möglichkeit, gefriergetrocknete
Kosmetikprodukte mit Duft- und Aromastoffen herzustellen. Dies ist
insofern interessant, da insbesondere in der Kosmetikindustrie Duftstoffe
eine zentrale Rolle spielen. Angenehme Düfte können zahlreiche angenehme Empfindungen oder
Assoziationen beim Anwender auslösen
und damit das Anwendungserlebnis positiv beeinflussen, den Anwendungsgenuss
steigern und damit die Produktakzeptanz nachhaltig verbessern.
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Bei
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
handelt es sich gemäß dem oben
ausführlich dargestellten
Prinzip um eine Zusammensetzung in der bei Zutritt einer wässrigen
Phase zur Zusammensetzung die im Trägermaterial immobilisierten
Duftstoffderivate und/oder -precursor sowie die Substanzen zur Bildung
des aktiven Duftstoffes aus der stabilisierten Form wieder mobilisiert
werden. Dadurch wird auch bei dieser Substanzgruppe die Reaktion des
Freisetzungsagens mit dem stabilisierten Wirkstoff schnell, effizient
und vollständig
ermöglicht
und die Zusammensetzung entfaltet den gewünschten Effekt, den angenehmen
Duft.
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Auch
hier können
allgemein als Derivate und Precursor die oben aufgezählten Gruppen
wie Amide und/oder Osederivate (Zuckerderivate), Ester- und/oder
Etherderivate eingesetzt werden. Besonders bevorzugt wird als Duftstoffprecursor/-derivat Menthyllactat
eingesetzt.
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Erfindungsgemäß handelt
es sich bei den immobilisierten Duftstoffderivaten und/oder -precursorn bevorzugt
um veresterte Duftstoffderivate wie z. B. Ester von Parfümalkoholen.
Diese können
vollständig
veresterte Parfümalkohole
oder Parfümalkoholester
mit einer oder mehr freien Carboxylatgruppen oder auch Mischungen
davon sein. Beispiele für
solche Parfümalkoholester
sind z. B. ausführlich
in der
US 5721202 beschrieben.
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Aus
der Gruppe der Parfümalkohole
kommen beispielsweise in Betracht Geraniol, Nerol, Phenoxanol, Floralol, β-Citronellol,
Nonadol, Cyclohexyl, Ethanol, Phenylethanol, Phenoxyethanol, Isoborneol,
Fenchol, Isocyclogeraniol, 2-Phenyl-1-Propanol, 3,7-Dimethyl-1-Octanol.
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Als
Ester können
ausgewählt
werden Maleate, Succinatadipate, Phthalate, Citrate oder auch Pyromelliatester
der Parfümalkohole.
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Aus
der Gruppe der Parfümalkoholester
mit freien Carboxylatgruppen können
genannt werden Geranylsuccinat, Nerylsuccinat, β-Citronellylmaleat, Nonadolmaleat,
Phenoxanolmaleat, (3,7-Dimethyl-1-Octanyl)succinat, (Cyclohexylethyl)maleat, Floralylsuccinat,
(β-Citronellyl)phthalate
und/oder (Phenylethyl)adipate.
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Aus
der Gruppe der vollständig
veresterten Parfümalkohole
können
beispielsweise genannt werden Digeranylsuccinat, Dinerylsuccinat,
Geranylnerylsuccinat, Geranylphenylacetat, Nerylphenylacetat, Geranyllaurat,
Neryllaurat, Di(β-Citronellyl)maleat, Dinonadolmaleat,
Diphenoxanylmaleat, Di(3,7-Dimethyl-1-Octanyl)succinat, Di(cyclohexylethyl)maleat, Difloralylsuccinat
und/oder Di(phenylethyl)adipat.
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Die
erfindungsgemäß eingesetzten
Wirkstoffderivate und/oder -precursor besitzen eine deutlich bessere
Stabilität
gegenüber äußeren Einflüssen wie
Feuchtigkeit, Oxidation, Temperatur etc. Um daraus jedoch den eigentlich
wirksamen Bestandteil unter Zutritt einer wässrigen Phase schnell, effizient
und hochaktiv wieder freizusetzen werden sogenannte Freisetzungsagentien
oder Aktivatoren benötigt.
Dabei gehen die Freisetzungsagentien eine chemische Reaktion mit
dem Derivat und/oder Precursor ein und der eigentliche Wirkstoff
wird beispielsweise abgespalten, eventuelle stabilisierende Schutzgruppen werden
abgetrennt oder aber der eigentliche Wirkstoff entsteht unmittelbar
durch eine Umwandlungsreaktion.
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Auch
möglich
ist eine katalytische Wirkung des Freisetzungsagens.
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Als
Freisetzungsagentien können
somit Verwendung finden Oxidations-/Reduktionsmittel, Katalysatoren
wie insbesondere Enzyme, metallkatalysierte Systeme oder pH-Wertverändernde
Stoffe wie Säuren
und Basen.
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Eine
weitere pH-Wert verändernde
Substanz, die erfindungsgemäß als Freisetzungsagens verwendet
werden kann ist beispielsweise das γ-Butyro-δ-lacton.
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Erfindungsgemäß werden
besonders bevorzugt Enzyme eingesetzt um die Wirkstoffe aus den stabilisierten
Derivaten oder Vorläufersubstanzen
zu bilden. Aus der Gruppe der Enzyme wiederum werden bevorzugt solche
aus der Untergruppe der Oxidoreduktasen (Enzyme der biologischen
Oxidation und Reduktion) wie z. B. Dehydrogenasen, Oxidasen, Peroxidasen,
Dioxygenasen oder Monooxigenasen, aus der Gruppe der Transferasen
(Gruppenübertragende
Enzyme) wie z. B. Transferasen, Synthasen, oder Transaminasen und/oder
aus der Gruppe der Hydrolasen (Enzyme, die hydrolytische Spaltungen
katalysieren) wie z. B. Lipasen, Phosphatasen, Amylasen, Peptidasen,
Esterasen oder Proteasen eingesetzt.
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Die
wässrige
Phase unter deren Einfluss das Freisetzungsagens den Wirkstoff aus
der stabilisierten Form freisetzt, kann insbesondere reines Wasser, wie
normales Quell- oder Leitungswasser, oder eigens angefertigte wässrige Zusammensetzungen beinhalten,
die beispielsweise auch Lösungsmittel, wie
Alkohole, und gegebenenfalls auch weitere Inhaltsstoffe, wie die
nachstehend erwähnten
Hilfsstoffe enthalten können.
Die wässrige
Phase enthält
bevorzugt mehr als 70, bevorzugter mehr als 80, noch bevorzugter
mehr als 90 Gew.-% Wasser.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält weiterhin
gegebenenfalls einen oder mehrere Hilfsstoffe. Hilfsstoffe schließen beispielsweise
ein: Fettsubstanzen, wie Mineralöle,
Paraffinöle
oder Vaselineöle,
Siliconöle,
raffinierte oder unraffinierte Pflanzenöle, Pflanzenlecithine (z.B.
Sojalecithin), aus Pflanzen isolierte Sphingolipide/Ceramide, tierische Öle oder
Fette, Fettsäureester,
Ester von Fettalkoholen und Wachse mit einem der Hauttemperatur entsprechenden
Schmelzpunkt (tierische Wachse, mineralische Wachse und synthetische
Wachse), sowie sämtliche
für kosmetische
Zwecke geeigneten Öle,
wie beispielsweise in der CTFA-Abhandlung, Cosmetic Ingredient
Hand-book, 1. Auflg., 1988, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance
Association, Inc., Washington, erwähnt, mehrfach ungesättigte Fettsäuren, essentielle
Fettsäuren,
oberflächenaktive Mittel
wie Waschtenside, Detergentien, schaumbildende Mittel oder Dispergiermittel,
Emulgatoren etc., Füllstoffe,
pH- Einstellungsmittel,
wie Pufferstoffe, Stabilisatoren, Cosolventien, pharmazeutisch und kosmetisch
gebräuchliche
oder sonstige Farbstoffe und Pigmente, Konservierungsmittel, Weichmacher, Schmiermittel
bzw. Gleitmittel, etc. Besonders bevorzugte Hilfsstoffe werden ausgewählt aus
der Gruppe der Fette, Öle
und Wachse, wobei besonders bevorzugte Hilfstoffe Capryl-Capronsäure-Triglyceride, Squalan
und Glycerin sowie Sheabutter sind.
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Die
Einordnung der vorstehend erwähnten Stoffe
in die Kategorie der Hilfsstoffe im Rahmen der vorliegenden Erfindung
schließt
nicht aus, dass diese Hilfsstoffe auch gewisse kosmetische und/oder
therapeutische Wirkungen entfalten können.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung liegt
nach der Gefriertrocknung bevorzugt als Formkörper vor. Unter einem Formkörper im
Sinne der Erfindung versteht hier man einen regelmäßig geformten
geometrischen Körper,
z.B. insbesondere Kugeln, Quader, Pyramiden, Sterne aber auch natürlichen
Formen nachgebildete Formkörper
wie z.B. solche in der Form von Tieren, wie z.B. Meerestieren, wie
z.B. Seesterne, Meeresfrüchte,
wie Muscheln, etc. Pflanzen und Pflanzenteilen, wie Blätter etc. Nach
dem weiter unten beschriebenen Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Formkörper sind
alle diese Formen zugänglich.
Erfindungsgemäß ist auch
eine Mehrzahl der genannten Formkörper in einem Behältnis umfasst.
Auch kann es sich um Mischungen von Formkörpern verschiedener Geometrien
handeln. Die Formkörper
können einzeln
abgepackt sein. Bevorzugt liegen jedoch insbesondere in der kosmetischen
Anwendung eine Mehrzahl der Formkörper nebeneinander in Kontakt in
einem Behältnis
vor.
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Die
Volumina der verwendeten Formkörper sind
aufgrund des Verfahrens ihrer Herstellung an sich nicht beschränkt. Zweckmäßig liegen
die Volumina bevorzugt bei mindestens etwa 0,1 cm3,
bevorzugt 0,3 cm3, noch bevorzugter mindestens
etwa 0,5 cm3. Nach oben werden die verwendeten
Volumina zweckmäßig auf
bis zu etwa 6 cm3, bevorzugt bis zu etwa
5 cm3, bevorzugter bis zu etwa 4 cm3 beschränkt.
Die Größe der Formkörper wird
unter anderem durch den Ort der äußeren Anwendung
der Formkörper
bestimmt. So ermöglicht
die Anwendung auf größeren Körperflächen oder
den Haaren (z.B. der direkte Auftrag der angefeuchteten Formkörper auf
dem Rücken
etc., oder der Einsatz als Badezusatz) den Einsatz größerer Formkörper, wohingegen bei
der Anwendung auf kleineren Körperpartien
(z.B. Wange etc.) kleinere Formkörper
bevorzugt sind.
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Der
Durchmesser eines Formkörpers
(maximaler Abstand zwischen zwei Punkten in einem Formkörper jedweder
Geometrie) liegt zweckmäßig bei
mindestens etwa 3 mm, bevorzugt mindestens etwa 5 mm, bevorzugter
mindestens etwa 7 mm, noch bevorzugter mindestens etwa 8 mm bis
hin zu zweckmäßig etwa
60 mm, bevorzugt etwa 50 mm, bevorzugter etwa 40 mm, noch bevorzugter
etwa 30 mm.
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Ein
besonders bevorzugter Formkörper weist
eine im wesentlichen kugelförmige
Geometrie auf, wobei der Durchmesser der Kugel zwischen 3 bis 30
mm, bevorzugt zwischen 5 und 20 mm, bevorzugter zwischen 7 und 15
mm, noch bevorzugter zwischen 8 und 13 mm liegt.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung kann
aber auch als Sheet, Schicht, Vlies, Folie oder Granulat vorliegen.
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Eine
besonders bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung erfüllt eines,
mehrere oder alle der folgenden Merkmale:
- – sie enthält mindestens
10 Gew.-% eines oder mehrerer Trägermaterialien,
deren 1 gewichtsprozentige Lösung
oder Suspension in Wasser bei 20°C
und pH 6–8
bevorzugt eine Viskosität
von weniger als 2000, bzw. 1000 bzw. 100 mPas aufweist, wozu insbesondere
Alginate, bevorzugt Natriumalginat gehören,
- – sie
enthält
0,000001 Gew.-% bis zu 50 Gew.-% eines oder mehrerer Wirkstoffe
die in stabilisierter Form vorliegen, bevorzugt in Form von Wirkstoffderivaten
und/oder -precursorn, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Vitamine und/oder
Duftstoffe,
- – sie
enthält
0,000001 Gew.-% bis zu 50 Gew.-% eines oder mehrerer Agentien zur
Bildung des Wirkstoffes aus der stabilisierten Form bei Zutritt einer
wässrigen
Phase zur Zusammensetzung, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Enzyme,
- – sie
enthält
0,1 bis 70 Gew.-% eines oder mehrerer Hilfsstoffe, insbesondere
aus der Gruppe der Fettstoffe,
- – sie
enthält
bevorzugt weniger als 10 Gew.-%, bevorzugter weniger als 5 Gew.-%,
noch bevorzugter weniger als 3 Gew.-% Wasser,
wobei die
Gewichtsangaben jeweils auf die Gesamtzusammensetzung bezogen sind.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung, wie z.B.
die vorstehend erwähnte
Zusammensetzung, enthaltend mindestens ein Trägermaterial, gegebenenfalls
einen oder mehrere Wirkstoffe die in stabilisierter Form vorliegen,
sowie eines oder mehrere Agentien zur Bildung des Wirkstoffes aus
der stabilisierten Form bei Zutritt einer wässrigen Phase zur Zusammensetzung,
sowie gegebenenfalls einen oder mehrere Hilfsstoffe bevorzugt mindestens
eines der folgenden Merkmale auf: - – die geometrische
Form einer Kugel oder eines Sheets bzw. einer Schicht bzw. eines
Vlieses
- – eine
Dichte von 0,005 g/cm3 bis zu 0,8 g/cm3, bevorzugt 0,01 g/cm3 bis
zu 0,8 g/cm3,
- – ein
Volumen von 0,1 cm3 bis 6 cm3,
bevorzugt 0,5 cm3 bis 6 cm3,
- – einen
Durchmesser (maximaler Abstand zwischen zwei Punkten des Formkörpers) von
mindestens 6 mm, bzw.
- – eine
Dicke von 1 mm bis 25 mm (kürzeste
Entfernung zweier Punkte d.h. Schichtdicke)
-
Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung ist
erhältlich
durch ein Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst:
- (a) Herstellen einer Lösung oder Suspension, die mindestens
ein Trägermaterial,
einen oder mehrere Wirkstoffe in stabilisierter Form, bevorzugt
in Form von Wirkstoffderivaten und/oder -precursorn, sowie mindestens
ein Agens zur Bildung des Wirkstoffes aus der stabilisierten Form
bei Zutritt einer wässrigen
Phase zur Zusammensetzung, sowie ggf. einen oder mehrere Hilfsstoffe
- (b) Giessen der Lösung
oder Suspension in eine Form,
- (c) Gefrieren der Lösung
oder Suspension in der Form und
- (d) Gefriertrocknung der gefrorenen Lösung oder Suspension, unter
Bildung der gefriergetrockneten Zusammensetzung bzw. des gefriergetrockneten
Formkörpers.
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Gegebenenfalls
können
zwischen diesen Schritten weitere Schritte durchgeführt werden,
insbesondere ist es möglich,
im Schritt (a) den pH-Wert der Lösung
oder Suspension so einzustellen, daß die zugemischten Enzyme inaktiv
sind oder Salze mehrwertiger Metallionen zur Vernetzung des Trägermanterials
zuzugeben. Nach dem Schritt (c) oder (d) kann eine Bearbeitung der
Oberfläche
der gefrorenen bzw. gefriergetrockneten Zusammensetzung durch mechanische
Bearbeitung oder durch Besprühen
mit z.B. Wirkstofflösungen,
Farbstofflösungen
und/oder die Auflösegeschwindigkeit
modifizierenden Mitteln durchgeführt
werden. Bevorzugt weist die Zusammensetzung jedoch keine Oberflächenbeschichtung auf
und ist homogen, im Sinne einer gleichen Verteilung der Bestandteile über die
gesamte Zusammensetzung, aufgebaut.
-
Zweckmäßig geht
man bei der Herstellung so vor, dass man zunächst eine wässrige Lösung oder Suspension der Trägermaterialien
herstellt und anschließend
innerhalb kürzester
Zeit einen oder mehrere Wirkstoffe in stabilisierter Form, sowie
mindestens ein Agens zur Bildung des Wirkstoffes aus der stabilisierten
Form bei Zutritt einer wässrigen Phase
zur Zusammensetzung, sowie ggf. einen oder mehrere Hilfsstoffe hinzugibt
und vermischt. Die Verarbeitung erfolgt temperaturabhängig bei
bevorzugt < 10°C, besonders
bevorzugt bei < 4°C. Dieser
Temperaturbereich ist bevorzugt, da hier die bevorzugt zugesetzten
Enzyme ein Aktivitätsminimum
aufweisen, was eine vorzeitige Reaktion mit dem stabilisierten Wirkstoff
in der wässrigen
Lösung
oder Suspension der Zusammensetzung aus Schritt (a) inhibiert.
-
Zweckmäßig wird
die Zeit des Mischens der Lösung
oder Suspension sowie die folgenden Prozess-Schritte bis zum Gefrieren
möglichst
kurz gehalten, bevorzugt beträgt
diese Zeitspanne weniger als 8 Sekunden, bevorzugter weniger als
3 Sekunden. Vorzugsweise erfolgt das Einmischen von stabilisiertem
Wirkstoff und Freisetzungsagens in die wässrige Lösung oder Suspension des Trägermaterials
durch online Einmischung unmittelbar vor der Extrusion bzw. vor
dem Gießen
oder Einfüllen
in die Formkörperformen.
-
Eine
weitere Möglichkeit
der Inhibierung der vorzeitigen Reaktion der eingemischten Substanzen kann
erhalten werden, indem der Lösung
oder Suspension als Hilfsstoffe flüchtige Chemikalien mit Inhibitor-Wirkung
zugesetzt werden. Diese inhibitorischen Substanzen üben ihre
Schutzwirkung lediglich im Zustand der wässrigen Lösung oder Suspension aus, bei
der Gefriertrocknung nach Schritt (d) werden diese flüchtigen
Inhibitoren entfernt. Die Inhibitorwirkung nach der Gefriertrocknung
erfolgt dann aufgrund des bereits ausführlich dargestellten Mechanismus
der räumlichen
Trennung der Substanzen in dem Trägermaterial.
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Damit
der gefriergetrockneten Zusammensetzung eine ausreichende mechanische
Stabilität verliehen
werden kann, ist es erforderlich, dass die Lösung bzw. Suspension eine gewisse
Konzentration des Trägermaterials
aufweist. Diese Konzentration hängt
natürlich
ab von der Art des verwendeten Hydrokolloids. Sie beträgt zweckmäßig etwa
mindestens 0,1 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Lösung bzw.
Suspension, bevorzugt mindestens etwa 0,25 Gew.-% bis zu etwa 20
Gew.-%, bevorzugt weniger als 15 Gew.-%, noch bevorzugter weniger als
10 Gew.-% (Gewicht des Trägermaterials
bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung bzw. Suspension). Höhere Konzentrationen
sind nicht bevorzugt, weil dann die Viskosität der Lösung bzw. Suspension zu hoch
wird, und dadurch die Verarbeitbarkeit der Lösung oder Suspension erschwert
wird. Die Menge des in der Lösung
bzw. Suspension enthaltenen Trägermaterials
beeinflusst maßgeblich
die Dichte der erhaltenen Zusammensetzung (Gewicht der Zusammensetzung
bezogen auf das Volumen der geometrischen Form der Zusammensetzung). Die
Dichte ist wiederum eine wichtige Größe für die Auflösungsgeschwindigkeit der Zusammensetzung beim
Zutritt einer wässrigen
Phase bzw. beim Befeuchten mit Wasser oder einer Wirk- und/oder
Hilfsstofflösung.
Je höher
die Konzentration des Trägermaterials
in der Lösung
oder Suspension ist, umso höher
wird die Dichte (umso geringer wird der Porositätsgrad) der Zusammensetzung
und umgekehrt. Unter dem Gesichtspunkt Dichte/Porositätsgrad bzw. der
Auflösungsgeschwindigkeit
wird die Konzentration des Trägermaterials
in der im Schritt (a) hergestellten Lösung bzw. Suspension bevorzugt
aus einem Bereich ausgewählt
von etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% bezogen auf die Lösung oder
Suspension. Die Konzentration des bevorzugt verwendeten pflanzlichen
Hydrokolloids Natriumalginat beträgt bevorzugt von 0,5 bis 5
Gew.-%, bevorzugter 1 bis 4 Gew.-%.
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Zur
Herstellung der bevorzugten unlöslichen Ausführungsform
aus vernetztem Alginat wird eine Konzentration bevorzugt von etwa
0,2 bis 3 Gew.-% Alginat verwendet.
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Die
Konzentration des ebenfalls bevorzugt verwendeten proteinogenen
Hydrokolloids Collagen beträgt
bevorzugt von 0,5 bis 5, bevorzugter 1 bis 3 Gew.-% bezogen auf
die Lösung
bzw. Suspension.
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Die
Dichten der erfindungsgemäß erhaltenen
Zusammensetzungen liegen zweckmäßig bei etwa
0,005 g/cm3 bis zu 1,0 g/cm3,
bevorzugt etwa 0,01 g/cm3 bis zu 0,5 g/cm3, bevorzugt etwa 0,02 g/cm3 bis
zu 0,2 g/cm3. Der Begriff der Dichte, wie
er vorliegend verwendet wird, bezeichnet das Gewicht der Zusammensetzung
bezogen auf das Volumen der äußeren geometrischen
Form der Zusammensetzung.
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Das
Gewicht der einzelnen Formkörper
zu denen die erfindungsgemäße Zusammensetzung
gebildet wird, hängt
natürlich
von ihrer Größe ab. Im
allgemeinen liegt das Gewicht der einzelnen Formkörper bei
etwa 10 bis 200 mg, bevorzugt 20 bis 150 mg. Beispielsweise weisen
Kugeln von 12 mm Durchmesser ein Gewicht im Bereich von bevorzugt
20 bis 250 mg, bevorzugter 30 bis 200 mg auf. Für Kugeln anderer Durchmesser
berechnen sich entsprechende Vorzugsbereiche. Bei Ausführungen
in Form von Sheets, Schichten oder Vliesen sind Länge und
Breite der Zusammensetzung wenigstens 10-mal, bevorzugt wenigstens
20-mal so groß wie
die Dicke, sie können
in Formen geschnitten oder gestanzt werden und weisen Flächen von
bevorzugt mindestens etwa 25 cm2, bevorzugter
von mindestens etwa 50 cm2, noch bevorzugter
von mindestens etwa 100 cm2 auf. Die Herstellung
der Lösung
oder Suspension, die der Gefriertrocknung unterworfen wird, erfolgt
bevorzugt so, dass zunächst
eine geeignete Lösung
oder Suspension des Trägermaterials
hergestellt wird und anschließend
in diese Lösung
oder Suspension die Wirkstoffe in stabilisierter Form, Freisetzungsagentien
zur Bildung des Wirkstoffs aus der stabilisierten Form bei Zutritt
einer wässrigen
Phase zur Zusammensetzung sowie ggf. Hilfsstoffe eingearbeitet werden.
Werden öllösliche Wirkstoffderivate/-precursor verwendet,
werden diese bevorzugt in gegebenenfalls als Hilfsstoffe verwendeten Ölen (insbesondere Squalan,
Caprylic/Capric Triglyceride) gelöst und anschließend der
Lösung
oder Suspension des Trägermaterials
zugesetzt, was den Vorteil besitzt, dass sich stabile Lösungen bzw.
Suspensionen bilden. Es werden keine Emulgatoren benötigt, und
es findet während
der Verarbeitung keine Phasentrennung der Lösung oder Suspension bei Verwendung öllöslicher bzw. öliger Hilfs-
bzw. Wirkstoffderivate/-precursor statt. Es ist jedoch auch möglich, die
stabilisierten Wirkstoffe in der Lösung oder Suspension zu dispergieren.
-
Die
so hergestellte Lösung
oder Suspension wird dann in eine Form gegossen, die den herzustellenden
Formkörpern
entsprechende Hohlräume
der gewünschten
geometrischen Formen aufweisen. Die Form besteht bevorzugt aus Kautschuk,
Silikon-Kautschuk, vulkanisiertem Kautschuk (Gummi) etc. Bevorzugt
sind Gummiformen. Die Formmaterialien können gegebenenfalls beschichtet
sein. Die Hohlräume
der Formkörperformen,
in die die Lösung
oder Suspension hineingegossen wird, weisen im allgemeinen die Form
des gewünschten
Formkörpers
auf. D.h., dass das Volumen des Hohlraums im wesentlichen dem Volumen
der später
erhaltenen Formkörper
entspricht.
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Da
das Volumen der in die Hohlräume
eingefüllten
Lösungen
bzw. Suspensionen beim Gefrieren zunimmt (Dichteunterschied zwischen
Wasser und Eis), werden die Hohlräume in der Regel nicht vollständig gefüllt. Es
werden auf diese Weise vollständig
symmetrische Formkörper
erhalten.
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Nach
dem Einfüllen
der Lösung
in die Hohlräume
der Form wird die Lösung
bzw. Suspension gefroren. Das Abkühlen bzw. Gefrieren der Lösung kann
an sich in beliebiger Weise erfolgen. Bevorzugt erfolgt das Abkühlen bei
dem erfindungsgemäß verwendeten
Verfahren durch Anblasen mit kalter Luft. Weitere Verfahren schließen z.B.
das Eintauchen der Formen in flüssige
Gase ein, wie z.B. das Eintauchen in flüssigen Stickstoff. Die Abkühlgeschwindigkeit
beeinflusst dabei die Größe der gebildeten
Eiskristalle. Diese beeinflussen wiederum die Porengrößenverteilung
des gebildeten Formkörpers.
Werden wenige große
Kristalle gebildet, so weist der Formkörper wenige große Poren
auf. Werden viele kleine Kristalle gebildet, weist der Formkörper viele
kleine Poren auf. Die Kristalle werden um so kleiner, je höher die
Abkühlgeschwindigkeit
der Lösung
bzw. Suspension ist. Die Gefriertemperatur, die erforderlich ist,
hängt unter
anderem davon ab, wie stark die Gefrierpunktserniedrigung durch
die in der Lösung
oder Suspension enthaltenen Wirkstoffderivate/-precursor, Freisetzungsagentien
bzw. Hilfsstoffe ist. Zweckmäßig liegt die
Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser bis zur Temperatur
von flüssigem
Stickstoff (–196°C). Bevorzugt
ist die Gefriertemperatur etwa –20
bis –80°C. Nach dem
Gefrieren der Lösung
bzw. Suspension werden die Formkörper
aus der Form genommen und gegebenenfalls einer Nachbearbeitung unterzogen.
Die Nachbearbeitung kann mechanisch erfolgen, z.B. durch eine Oberflächenbehandlung
(Schleifen, Aufrauhen etc.). Anschließend werden die Formkörper der
Gefriertrocknung unterworfen. Die Gefriertrocknung kann in an sich
bekannter Weise erfolgen, wie z.B. beschrieben in der
DE 43 28 329 C2 oder der
DE 40 28 622 C2 .
Bezüglich
der Prozessparameter wird bevorzugt eine Trocknungstemperatur im
Bereich von –20
bis +100°C
bei einem Vakuum von etwa 0,1 bis 3,0 mbar gewählt. Der Gefriertrocknungsprozess
wird vorzugsweise über
einen Zeitraum von etwa 15 bis 72 Stunden geführt. Nach dem Gefriertrocknungsprozess
weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung
einen Restwassergehalt von weniger als 10 %, bevorzugter weniger
als 5 %, noch bevorzugter weniger als 1 % auf. Die gefriergetrockneten
Zusammensetzungen bzw. Formkörper können einer
weiteren Nachbehandlung wie Laminieren, Schneiden, Stanzen o.a.
unterzogen werden.
-
In
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
sind sowohl die Freisetzungsagentien als auch die Hilfsstoffe unmittelbar
zusammen mit der stabilisierten Wirksubstanz enthalten und alle
Substanzgruppen liegen dabei in der Zusammensetzung bzw. in dem
Trägermaterial
homogen verteilt vor ohne daß diese
durch zusätzlichen
Trennungsaufwand in der Zusammensetzung stabil und leicht verfügbar gehalten
werden müssen.
Dadurch eignet sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung insbesondere
als Mittel für
die äußere Anwendung,
insbesondere als kosmetisches Mittel, wobei die Verwendung als Mittel zur
Hautpflege besonders bevorzugt wird. Auch denkbar ist die Verwendung
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
als therapeutisches Mittel, insbesondere zur äußeren Anwendung.
-
Die äußere Anwendung
erfolgt dabei so, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit einer
wässrigen
Phase, bevorzugt mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung, die ggf. weitere Wirkstoffe und/oder
Hilfsstoffe enthalten kann, angefeuchtet oder darin gelöst wird.
Je nach Flüssigkeitsmenge und
Löslichkeit
des Trägermaterials
das verwendet wird, kann die Zusammensetzung vollständig unter Bildung
einer Lösung
aufgelöst
werden, unter Bildung eines Gels zerfallen oder bei vernetzten und
unlöslichen
Ausführungsformen
unter Erhalt ihrer Form quellen. Wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung
in einer größeren Wassermenge
gelöst,
handelt es sich in der Regel um eine Badeanwendung und diese Anwendung
ist erfindungsgemäß in der äußeren Anwendung
enthalten. Bevorzugt erfolgt die Anwendung jedoch so, dass die Zusammensetzung
mit einer kleinen Menge Wasser oder einer Wirk- und/oder Hilfsstofflösung unter
Bildung einer Lösung, eines
Gels oder einer gequollenen Matrix bzw. Schicht direkt auf der Haut,
z. B. am Anwendungsort direkt oder in der Handinnenfläche befeuchtet
wird und anschließend
entweder direkt dort oder von dort auf die zu behandelnde Körperpartie
aufgetragen und dort verrieben, einmassiert, aufgetragen oder aufgelegt
wird.
-
Darüber hinaus
betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Kombination, enthaltend
mindestens eine der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sowie
mindestens eine wässrige
Lösung,
die ggf. einen oder mehrere weitere Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe
enthält,
in einer zusammengehörenden,
räumlichen
Anordnung (Anwendungspaket, Set, Kit-of-Parts etc.).
-
Die äußere Anwendung
kann direkt durch den Endverbraucher erfolgen oder aber im Rahmen eines
professionellen Behandlungskonzeptes, z. B. in Wellness-/Kosmetik-Behandlungen und/oder
therapeutischen Behandlungen zur Anwendung gelangen.