DE10240984B4

DE10240984B4 - Pflanzenpigmente aus Leguminosen zur Revitalisierung und Stabilisierung hypoxischer menschlicher Haut

Info

Publication number: DE10240984B4
Application number: DE10240984A
Authority: DE
Inventors: Paul-Alexander Hallmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: DE10240984A1; DE10393714D2; WO2004024115A1; AU2003266172A1

Abstract

Extern applizierbares Präparat, Leg-Hämoglobin enthaltend, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin in disperser Verteilung in Form lipoider Emulsionen (Lotio oder Creme) vorliegen.

Description

Die Erfindung betrifft Präparate und Zubereitungen mit Pflanzenpigmenten aus Leguminosen. Die vorwiegend für kosmetische aber auch für medizinische Anwendungen entwickelten Produkte, zeichnen sich neben hautfärbenden Eigenschaften durch bemerkenswerte reversible Sauerstoffbindungseigenschaften aus.
Aufgrund der spektroskopischen und biochemischen Eigenschaften, die relativ gut mit denen des Hämoglobins und Myoglobins von Säugetieren übereinstimmen, nannte H. KUBO (1), diese 1939 erstmals von ihm isolierten, zur Klasse der Hämproteine zählenden Naturstoffe, „Leghämoglobine”.
Der Gedanke, Sauerstofftäger tierischen Ursprunges (Schweinehämoglobin) für kosmetische Anwendungen bei Sauerstoffmangelzuständen der Haut einzusetzen, ist erstmals von W. K. R. BARNIKOL (2) und seiner Arbeitsgruppe entwickelt und beschrieben worden.
Pflanzliche Sauerstoffdonatoren, wie die Leghämoglobine, die in ihren Sauerstoffbindungseigenschaften mit Säugetier-Myoglobinen vergleichbar sind, stellen eine auf die Reversibilität der Sauerstoffabgabe noch selektiver wirkende Verbindungsgruppe zu Säugetier-Hämoglobinen dar (3).
Eine Verwendung dieses pflanzlichen Sauerstofftägers als Externum im kosmetischen und medizinischen Bereich ist auf folgende Überlegungen rückführbar:
Im mikroskopischen Bild erscheint die Epidermis als Zellverband aus Keratinozyten, die in überwiegender Zahl vorhanden sind, mit in der Tiefe vitalen (Stratum basale) und nahe der sichtbaren Hautoberfläche absterbenden und toten Zellschichten, dem Stratum corneum disjunctum (4).
Die Epidermis wird in ihrer Gesamtheit über das arterielle Kapillarsystem der Dermis zu etwa 50% mit Sauerstoff versorgt, der restliche Sauerstoffbedarf wird von außen durch den in die Zellverbände diffundierenden Luftsauerstoff gedeckt (5).
Wird die für die „Zellatmung” notwendige Sauerstoffmenge intern durch Minderdurchblutung der Haut – bedingt durch Verengung der Arterien/Arteriolen und/oder Stau/Rückstau im Kapillarnetz und/oder in den Venen –, oder extern durch Sauerstoffdiffusionshemmung im Stratum corneum conjunctum aufgrund physiologisch/morphologisch veränderter und abgelagerter Keratinozyten verringert, so bilden sich mittlere bis tiefe hypoxische Areale.
Folge dieser Malfunktion ist eine mehr oder weniger ausgeprägte Struktur- und Funktionsänderung von Dermis und Epidermis, die zuerst an der Hautoberfläche sichtbar wird, z. B. im Erscheinungsbild einer turgorlosen, von mehr oder weniger ausgeprägten Falten und Fältchen durchzogenen dünnen oder glanzlosen und rauhen Oberhaut, bis zur klinischen Manifestation arterieller Verschlußkrankheiten mit Gewebezerfall, wie z. B. Ulcus cruris venosum oder Kompressionsanämien (6).
Der Sauerstoffmangel dieser Problemhaut kann intern mit gefäßerweiternden Medikamenten über den Blutkreislauf, als auch extern begrenzt therapiert werden, was mit nicht unerheblichen Nebenwirkungen verbunden ist (5).
Das Problem der externen Therapie hypoxischer Hautbereiche mit sauerstoffhaltigen oder sauerstoffabgebenden Präparaten zu behandeln oder eine Begasung der Haut mit reinen Sauerstoff vorzunehmen, besteht darin, daß lokal im Gewebe hohe Konzentrationen an freiem Sauerstoff und Sauerstoffradikalen entstehen, die zum oxidativen Abbau der Zellwandbestandteile führen und lytische Vorgänge im Zellverband auslösen.
Eine erfolgreiche Behandlung dieser Hautprobleme mittels Sauerstoff kann nur darin bestehen, natürliche Verhältnisse im Hinblick auf Bioverfügbarkeit im Zellgewebe herzustellen, d. h. Sauerstoff muß in kleinen Mengen, aber permanent für den Verbrauch zur Verfügung stehen.
Diese Bedingungen werden von einem auf die biologischen Erfordernisse adaptierten Sauerstoffträger, wie z. B. dem Leghämoglobin, hinreichend erfüllt, das aufgrund seiner charakteristischen Bindungsaffinität um Sauerstoff nur die gerade für den Zellstoffwechsel erforderlichen Sauerstoffmengen freigibt.
In Anbetracht der Tatsache, daß auch die tiefer liegenden epidermalen Zellverbände (Stratum granulosum/-spinosum) einen Teil ihres Sauerstoffbedarfes durch den Sauerstoff der Luft, also extern über den Weg der Diffusion abdecken können, liegt der Gedanke nahe, durch Initiieren einer erleichterten und gerichteten Sauerstoffdiffusion ad externa, also über das Gewebe selbst, dem zellulären Sauerstoffdefizit entgegenwirken zu können.
Um dieses sensible Gleichgewicht von gebundenem, leicht verfügbarem und freiem Sauerstoff zu initiieren, wurde an eine Inkorporation einer Sauerstoffquelle in das S. corneum gedacht, deren biologische Reversibilität der Sauerstoffaufnahme den Erfordernissen des Zellverbandes entsprach.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen durch schonende Isolierung und in seiner biologischen Aktivität erhaltenen pflanzlichen Sauerstoffträger so zu konservieren und zu konfektionieren, daß er nach Applikation auf und in die Epidermis auch hier seine biologische Aktivität der reversiblen Sauerstoffaufnahme bewahrt, eine bestimmte Eindringtiefe erreicht, mit dem Ziel, ad externa einen Sauerstoffpool für die oberen und tieferen Hautzellverbände zu bilden.
Ferner sollten die Präparatkomponenten, die zum überwiegenden Teil als Transportmedium für den Sauerstoffdonator dienen, gute hautpflegerische Eigenschaften besitzen, um darüber hinaus noch das Hämoprotein stabilisierend zu schützen.
Aufgabenziel des kosmetischen Bereiches ist die Entwicklung von Präparaten zur externen Applikation, die Dysfunktionen der Haut beseitigen und die Hautatmung verbessern, Licht- und Wärmeschäden auf sanfte und natürliche Weise ausheilen und präventiv eingesetzt, beginnenden Erschlaffungszuständen und Faltenbildung der Haut entgegenwirken.
Der Anwendungsbereich der Präparate auf dem medizinischen Sektor umfaßt den dermatologischen Problemkreis arterieller Verschlußkrankheiten mit Gewebezerfall, z. B. Ulcus cruris venosum oder Kompressions-Anämien etc. (s. Lehrbücher der Dermatologie und Veneralogie).
Experimenteller Teil
Isolierung und Konservierung der Leghämoglobine
Leghämoglobin, wurde aus wässrigen Mazeraten frischer Wurzelknöllchen der jeweiligen Leguminosen-Gattung in unterschiedlichen Mengen gewonnen (1) und zur Stabilisierung im Verlauf der Isolierung mit Kohlenmonoxid ligandiert (7).
Die Begleitproteine des Leghämoglobin werden durch fraktionierte Fällung mit Ammoniumsulfat abgetrennt.
Entfernung der Begleitsalze der Leghämoglobin-Präparation und Überführung in das entsprechende Puffermedium unter Einstellung des pH-Wertes auf 7.5 erfolgen nach den in der experimentellen Biochemie üblichen Verfahren (Volumen-Ausschluß-Chromatographie, Dialyse etc.) (3).
Im Puffermedium gelöst und CO-ligandiert bleibt das gereinigte CO-Leghämoglobin bei einer Lagertemperatur zwischen 0.0 bis 4.0 Grad Cel. ca. 1 bis 1.5 Jahre lang funktionsfähig.
Präparateherstellung
Die Herstellung der hier beschriebenen Applikationsformen (Creme, Lotio etc.) des Sauerstoffträgers Leghämoglobin ist nach allgemein bekannten Standardmethoden zur Herstellung kosmetischer Produkte und liposomaler Dispersionen durchführbar:

– a) Creme-Präparate (8)
– b) Lotio-Präparate (8)
– c) Vesikuär-liposomale Zubereitungen mit definierter Partikelgröße (9, 10)
– d) W/O-Mikroemulsionen (11, 12)
– e) O/W-Mikro-/Nanoemulsionen (9)

Anwendungsarten
Die chemische Zusammensetzung der einzelnen Wirkstoffträger (Lecithine/Öle) wird auf die Stabilität des Oxy-Leghämoglobin abgestimmt, welches kurz vor der Anwendung aus der carbonylierten Form freigesetzt oder direkt in carbonylierter Form zur Anwendung kommt:
Bei Anwendung der Aufbereitungsformen a), b) oder d), erfolgt im ersten Schritt die Aktivierung des Depot-CO-Leghämoglobins mit reinem Sauerstoff. Anschließend wird die Oxy-Leghämoglobinlösung in das vorgefertigt konfektionierte Trägerpräparat dispergiert bzw. aufgelöst und dieses dann auf die Haut appliziert.
Wählt man die Präparateform c) oder e), so erfolgt die Aktivierung des Sauerstoffträgers mittels Sauerstoff während bzw. nach Auftragen auf die Haut.

Claims

Extern applizierbares Präparat, Leg-Hämoglobin enthaltend, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin in disperser Verteilung in Form lipoider Emulsionen (Lotio oder Creme) vorliegen.
Extern applizierbares Präparat, Leg-Hämoglobin enthaltend, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin in vesikulär-liposomaler Aufbereitung vorliegen.
Extern applizierbares Präparat, Leg-Hämoglobin enthaltend, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin in W/O-Mikro- oder „Nano”-Emulsionen vorliegen.
Extern applizierbares Präparat, Leg-Hämoglobin enthaltend, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin in O/W-Mikro- oder „Nano”-Emulsionen vorliegen.
Extern applizierbares Präparat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin isoliert und ausgewählt sind aus den Leguminosengattungen: a) Albizza, oder b) Amorpha, oder c) Arachis, oder d) Astragalus, oder e) Canavalia, oder f) Cassia, oder g) Crotalaria, oder h) Desmodium, oder i) Glycine, oder j) Indigofera, oder k) Kummerovia, oder l) Lathyrus, oder m) Lespedeza, oder n) Lotus, oder o) Lupinus, oder p) Medicago, oder q) Phaseolus, oder r) Pisum, oder s) Pueraria, oder t) Sophora, oder u) Trifolium, oder v) Vicia, oder w) Vigna, oder x) Wistaria, oder y) Leghämoglobin-Mischungen aus den unter a) bis x) genannten Gattungen.
Extern applizierbares Präparat nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin zum Schutz gegen Oxidation und Denaturierung mit Kohlenmonoxid (CO) ligandiert ist.
Extern applizierbares Präparat nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin in nicht gepufferter oder gepufferter Lösung, vorzugsweise Phosphatpuffer der Konzentration 1 bis 145 mM, im pH-Bereich 4.0 bis 9.5, vorzugsweise 7.5 bis 8.0, vorliegen.
Extern applizierbares Präparat nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Leg-Hämoglobin in einer Konzentration zwischen 0.05% bis 20.0% vorliegen.
Extern applizierbares Präparat nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Phospholipid-Cholesterolkomponenten in einer Konzentration zwischen 0.3% bis 30.0% vorliegen.
Extern applizierbares Präparat nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe Emulgatoren mit micellbildenden Eigenschaften (bis 95%), Konservierungsstoffe (bis 1%), und Riechstoffe (bis 0.5%) eingesetzt werden.
Extern applizierbares Präparat nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bidestilliertes Wasser in einer Konzentration bis 95% eingesetzt wird.
Extern applizierbares Präparat nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mineralische oder pflanzliche Öle in einer Konzentration bis 95% eingesetzt werden.
Verwendung eines extern applizierbaren Präparates nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoffmangelzustände der Haut therapiert werden.
Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffmangel degenerativ, strahlungs- oder thermisch bedingt ist.
Verwendung eines extern applizierbaren Präparates nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoffmangelzustände der Haut und Altershaut präventiv und pflegend therapiert werden.
Verwendung eines extern applizierbaren Präparates nach Anspruch 1 bis 12 als Kosmetikum, dadurch gekennzeichnet, daß die hautpflegenden und revitalisierenden Eigenschaften genutzt werden.
Verwendung eines extern applizierbaren Präparates nach Anspruch 1 bis 12 als Kosmetikum, dadurch gekennzeichnet, daß die farbgebenden Eigenschaften genutzt werden.