DE102015223395A1

DE102015223395A1 - Verfahren zur Untersuchung der Wirkung von Kosmetika auf der Haut

Info

Publication number: DE102015223395A1
Application number: DE102015223395.2A
Authority: DE
Inventors: Ralf Hagens; Thomas Lange; Michael Lessmann; Torsten Schläger; Andreas Bleckmann
Original assignee: Beiersdorf AG
Current assignee: Beiersdorf AG
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-06-01
Also published as: WO2017089131A1; EP3379996A1

Abstract

Verfahren zur Untersuchung der Wirkung von Wirkstoffen in einer auf die Haut aufgetragenen kosmetischen Zubereitung, auf den Melanin-Gehalt in der Haut dadurch gekennzeichnet, dass i) die kosmetische Zubereitung auf die Haut aufgetragen wird, ii) die mit der kosmetischen Zubereitung behandelte Haut mit Licht bestrahlt wird dessen Spektrum die Absorptionsbande von Melanin in einem Bereich von 280–400 nm beinhaltet und während dieser Bestrahlung das Bild der Haut mit einer Kamera aufgenommen wird, wobei die Kamera mit einem UV-Bandpassfilter mit einem Wellenlängenband in einem Bereich von 280–400 nm ausgerüstet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Untersuchung der Wirkung von Wirkstoffen in einer auf die Haut aufgetragenen kosmetischen Zubereitung, auf den Melanin-Gehalt in der Haut dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung auf die Haut aufgetragen wird, die mit der kosmetischen Zubereitung behandelte Haut mit Licht bestrahlt wird dessen Spektrum die Absorptionsbande von Melanin in einem Bereich von 280–400 nm beinhaltet und während dieser Bestrahlung das Bild der Haut mit einer Kamera aufgenommen wird, wobei die Kamera mit einem UV-Bandpassfilter mit einem Wellenlängenband in einem Bereich von 280–400 nm ausgerüstet ist.
Schon seit vielen Jahren gehört es zu den Hauptanwendungsgebieten von Kosmetika, die Farbe der Haut zu beeinflussen. Während in Europa überwiegend ein Trend weg von der vornehmen Blässe hin zur „gesunden, sportlich braunen Haut“ zu beobachten ist, die durch UV-Strahlung oder mit Hilfe von Bräunungspräparaten (so genannten tanning-Produkten) hervorgerufen wird, werden in anderen Kulturkreisen (z.B. Südost Asien) die Hautfarbe aufhellende Produkte, so genannte whitening-Präparate nachgefragt. Beide Produkt-Typen, die tanning-Produkte wie die whitening-Produkte basieren dabei auf Wirkstoffen, welche auf das Melanin in der Haut einwirken und entweder dessen Synthese anregen, behindern oder das Melanin zerstören.
Die Vielzahl derartiger kommerziell erhältlicher Produkte darf jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, dass diese Zubereitungen des Standes der Technik eine Reihe von Nachteilen aufweisen.
Insbesondere erweist es sich als schwierig, die Wirksamkeit einzelner Wirkstoffe in den Zubereitungen nach dem Auftragen auf die Haut zu bestimmen bzw. vorherzusagen, denn diese Eigenschaften werden nicht allein durch den Wirkstoff selbst, sondern darüber hinaus durch die Grundlage, in welche sie eingearbeitet werden, beeinflusst. Nach dem Stand der Technik müssen für derartige Untersuchungen menschliche Hautproben gewonnen werden oder es muss auf tierische Modelle (z.B. Schweinehaut) zurückgegriffen werden.
Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Verfahren zu entwickeln, mit dem die Wirksamkeit einzelner whitening oder tanning Wirkstoffe in Zubereitungen bei der Anwendung auf der lebenden Haut bestimmt werden kann.
Überraschend gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Untersuchung der Wirkung von Wirkstoffen in einer auf die Haut aufgetragenen kosmetischen Zubereitung, auf den Melanin-Gehalt in der Haut dadurch gekennzeichnet, dass

i) die kosmetische Zubereitung auf die Haut aufgetragen wird,
ii) die mit der kosmetischen Zubereitung behandelte Haut mit Licht bestrahlt wird dessen Spektrum die Absorptionsbande von Melanin in einem Bereich von 280–400 nm beinhaltet und während dieser Bestrahlung das Bild der Haut mit einer Kamera aufgenommen wird, wobei die Kamera mit einem UV-Bandpassfilter mit einem Wellenlängenband in einem Bereich von 280–400 nm ausgerüstet ist.

Dabei ist es für das erfindungsgemäße Verfahren erfindungsgemäß von Vorteil, wenn die Helligkeit der mit der Kamera aufgenommenen Bilder (oder Bildausschnitte) in Relation gesetzt wird mit der Helligkeit von Bildern (oder Bildausschnitten) unbehandelter Haut die nach Verfahrensschritt ii) gewonnen wurden.
Beispielsweise kann der UV-Bandpassfilter Baader U der Firma Baader Planetarium GmbH (HWB 60nm, Zentralwellenlänge 350nm), in Kombination mit der Kamera EOS1200D der Firma Canon für die Messungen eingesetzt werden. Zur Ermöglichung einer Detektion von UV Strahlung muss bei dieser Kamera der Antialiasing Filter vor dem Kamerasensor entfernt werden. Zusätzlich ist die Kamera ist im Bildmodus Monochrome eingestellt.
Die Bestimmung der Graustufentöne der Aufnahmen (d.h. der Helligkeit der Bilder oder Bildausschnitte) und ihrer Differenzen kann erfindungsgemäß vorteilhaft durch Bildanalyse mit Hilfe des Programms ImageJ (plattformunabhängiges Bildbearbeitungs- und Bildverarbeitungsprogramm, Programm und Quelltext sind gemeinfrei) durchgeführt werden
Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren von Vorteil, wenn die Wirkstoffe ausgewählt werden aus der Gruppe der Verbindungen, welche die Melanin-Synthese anregen, die Melanin-Synthese blockieren oder das Melanin zerstören.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, wenn die Wirkstoffe ausgewählt werden aus der Gruppe der Verbindungen der Hydrazid-Derivate, der Thiazolidine, der Heteroalkylamidothiazole, 2-Isopropyl-5-Methyl-Cyclohexancarbonyl-D-Alaninethylester [synonom: (R)-2-[((1R,2S,5R)-2-isopropyl-5-methyl-cyclohexancarbonyl)-amino]-propionsäureethylester, 8-Hexadecen-1,16-dicarbonsäure, der Morpholino-Derivate, der Alkylamidothiazole, Licochalcone A, der Piperazine, der aromatischen Amidothiazole, 2-Isopropyl-5-Methyl-Cyclohexancarbonyl-D-Alaninmethylester, Glycyrrhetinsäure und deren Derivaten, 3-Oxoglycyrrhetinsäure, Ascorbinsäure, der Pyrimidine und Purine sowie von Pflanzenextrakten, welche eine oder mehrere dieser Verbindungen enthalten oder weißem Teeextrakt.
Erfindungsgemäß vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung vor der Untersuchung ii) über mehrere Tage bzw. Wochen wiederholt auf die Haut aufgetragen und als Kosmetikum angewendet wurde.
Vorteilhaft im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es ferner, wenn es sich bei der kosmetischen Zubereitung um eine Creme oder Lotion handelt.
Insbesondere ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn es sich bei der kosmetischen Zubereitung um eine Emulsion handelt.
Erfindungsgemäß vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke des Lichtes auf der Haut von 0,25 Wm^–2 bis 40 Wm^–2.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird erfindungsgemäß vorteilhaft dadurch ausgeführt, dass die Menge des aufgetragenen Kosmetikums von 0,8 bis 2,0 mg/cm² beträgt.
Nicht zuletzt ist es erfindungsgemäß, das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Wirksamkeit kosmetischer Zubereitungen auf der Haut zu verwenden.
Ausführungsbeispiel
Das folgende Ausführungsbeispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren erläutern ohne es einzuschränken:
Ein Versuchsaufbau zur Bestimmung von unterschiedlichen Produktwirkungen besteht aus:

– einer speziellen DSLR-Kamera, bei der der Antialiasing Filter entfernt wurde (z.B. Canon 1200D)
– einem Objektiv (z.B. Canon Macro Lens EF 100mm)
– einem UV-Bandpassfilter (z.B. Baader U-Filter 320–380 nm)
– zwei UV-Beleuchtungsquellen (z.B. EUROLITE LED IP FL-30 COB UV)
– einem Reprostativ (z.B. Kaiser Reproständer RSX mit Reproarm RTX 5512)

Der Aufbau sieht vor, dass die Beleuchtungseinheiten links und rechts am Stativ mit einer Ausrichtung auf die Mitte der Stativplatte angebracht sind. Der Abstand der Leuchten zum Testareal beträgt jeweils ca. 35 cm. Die Kamera mit Objektiv und UV-Bandpassfilter ist am Reproarm angebracht und ist ca. 55 cm vom Testareal entfernt.
In diesem Versuchsaufbau werden folgende Produkte getestet:

– Eucerin Even Brighter Night Grundlage (ohne Wirksubstanzen)
– Eucerin Even Brighter Night Grundlage mit 0,3% Buthylresorcinol
– Eucerin Even Brighter Night Grundlage mit 0,3% N-(4-(2,4-Dihydroxyphenyl)thiazol-2-yl)isobutyramide

Die standardisierte Melaninerhöhung auf den zu untersuchenden Arealen wurde durch die Induktion einer postinflammatorischen Hyperpigmentierung (PIH) mittels Suction Blister Technik induziert. Auf den Testareale wurde anschließend über einen Zeitraum von 12 Wochen, zweimal täglich eine Menge von ungefähr 2 mg/cm² des jeweiligen Produktes appliziert und gleichmäßig mit einem Finger verteilt.
Ein Maß für den Melaningehalt der Haut stellt der mittlere Grauwert der fotografierten Areale dar. Zur Quantifizierung der Grauwerte in einem Bild wird ein Bildbearbeitungsprogramm (z.B. ImageJ) verwendet. Hierfür wird eine definierte Fläche ausgewertet, die der Arealgröße der PIH entspricht. Es werden Aufnahmen nach der zwölfwöchigen Behandlungsperiode angefertigt. Vergleichend wurde auch eine spektroskopische Messung der jeweiligen Hautfarbe mit dem Spectropen durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Versuchsaufbaus sind in Tabelle 1 dargestellt. Als Maß für den empfundenen Farbabstand zwischen einem behandelten Areal mit PIH und einem nichtbehandelten Hautareal ohne PIH in einer unmittelbaren Nachbarschaft werden die entsprechenden delta E-Werte dargestellt.

Claims

Verfahren zur Untersuchung der Wirkung von Wirkstoffen in einer auf die Haut aufgetragenen kosmetischen Zubereitung, auf den Melanin-Gehalt in der Haut dadurch gekennzeichnet, dass i) die kosmetische Zubereitung auf die Haut aufgetragen wird, ii) die mit der kosmetischen Zubereitung behandelte Haut mit Licht bestrahlt wird dessen Spektrum die Absorptionsbande von Melanin in einem Bereich von 280–400 nm beinhaltet und während dieser Bestrahlung das Bild der Haut mit einer Kamera aufgenommen wird, wobei die Kamera mit einem UV-Bandpassfilter mit einem Wellenlängenband in einem Bereich von 280–400 nm ausgerüstet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit der mit der Kamera aufgenommenen Bilder (oder Bildausschnitte) in Relation gesetzt wird mit der Helligkeit von Bildern (oder Bildausschnitten) unbehandelter Haut die nach Verfahrensschritt ii) gewonnen wurden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffe ausgewählt werden aus der Gruppe der Verbindungen, welche die Melanin-Synthese anregen, die Melanin-Synthese blockieren oder das Melanin zerstören.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffe ausgewählt werden aus der Gruppe der Verbindungen der Hydrazid-Derivate, der Thiazolidine, Heteroalkylamidothiazole, 2-Isopropyl-5-Methyl-Cyclohexancarbonyl-D-Alaninethylester [synonom: (R)-2-[((1R,2S,5R)-2-isopropyl-5-methyl-cyclohexancarbonyl)-amino]-propionsäureethylester, 8-Hexadecen-1,16-dicarbonsäure, der Morpholino-Derivate, der Alkylamidothiazole, Licochalcone A, der Piperazine, der aromatischen Amidothiazole, 2-Isopropyl-5-Methyl-Cyclohexancarbonyl-D-Alaninmethylester, Glycyrrhetinsäure und deren Derivate, 3-Oxoglycyrrhetinsäure, Ascorbinsäure, Pyrimidine und Purine, Decalin-Derivate sowie von Pflanzenextrakten, welche eine oder mehrere dieser Verbindungen oder weißem Teeextrakt enthalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Zubereitung vor der Untersuchung ii) über mehrere Tage wiederholt auf die Haut aufgetragen und als Kosmetikum angewendet wurde.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der kosmetischen Zubereitung um eine Creme oder Lotion handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der kosmetischen Zubereitung um eine Emulsion handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke des Lichtes auf der Haut (oder auf dem Kamera-Objektiv oder beidem von 0,25 bis 40 Wm^–2 beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des aufgetragenen Kosmetikums von 0,8 bis 2 mg/cm² beträgt.
Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Bestimmung der Wirksamkeit kosmetischer Zubereitungen auf der Haut.