DE19534370A1 - Verwendung von kationischen Biopolymeren zur Herstellung von Antischuppenmitteln - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Verwendung von kationischen Biopolymeren zur Herstellung von Antischuppenmitteln sowie zur Abtötung von Hefen.

Stand der Technik

Unter dem Begriff "Schuppen" versteht man umgangssprachlich die Teile der Hornschicht der Haut, die im Rahmen der ständigen Erneuerung der Hautschichten abgestoßen werden. Am behaarten Kopf sind die Schuppen infolge einer Verklebung durch Talg und Schweiß zu größeren Aggregaten besonders gut sichtbar. Einer kosmetischen störenden Schuppung der Kopfhaut, die durch eine Reihe von pathologischen Hefen ausgelöst werden kann und in der Regel mit einem mehr oder minder heftigen Juckreiz verbunden ist, wird bislang durch eine Behandlung mit Antischuppenshampoos begegnet, die als Inhaltsstoffe beispielsweise Selen­ verbindungen, Pyrithionsalze oder Glucocorticosteroide enthalten (vgl. S. Shuster in Br. J. Dermatol., 111, 235 (1984) und Cosmet. Toil., 103, 87 (1988).

Nun zählen weder Selen- noch Pyrithionsalze zu den besonders hautverträglichen Inhaltsstoffen in Haarpflegemitteln. Konkret, bedeutet das, daß sie über ein gewisses Sensibilisierungspotential verfügen und somit bei besonders empfindlichen Anwendern Irritationen hervorrufen können. Glucocorticosteroide werden wegen der Gefahr von Neben­ wirkungen praktisch nur in Fällen einer krankhaft vermehrten Hautschuppung angewendet. Demnach hat die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin bestanden, neue Wirkstoffe für Antischuppenmittel zur Verfügung zu stellen, die gegen Hefen wirken, die Bildung von Kopfschuppen vermindern und dabei gleichzeitig eine verbesserte dermatologische Ver­ träglichkeit aufweisen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von kationischen Biopolymeren, speziell Chi­ tosanen, zur Herstellung von Antischuppenmitteln.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Polymeren schon in sehr geringen Mengen Suspensionen verschiedener Hefen innerhalb von 4 h auf Keimgehalte von unter 10/g redu­ zieren. Bei Auftragen der Polymerlösungen auf die Kopfhaut, d. h. beispielsweise bei der Mit­ verwendung in einem Haarpflegemittel, kann demnach die Schuppenbildung signifikant ver­ mindert werden. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß kationische Biopolymere und insbesondere Chitosane zudem eine besonders hohe dermatologische Verträglichkeit aufwei­ sen, die der Anwendung auf der Kopfhaut entgegenkommt.

Kationische Biopolymere

Kationische Biopolymere, wie z. B. Chitosane, werden zur Gruppe der Hydrokolloide gezählt. Chemisch betrachtet handelt es sich in der Regel um partiell deacetylierte Chitine - oder deren Derivate - unterschiedlichen Molekulargewichtes, die den - idealisierten - Monomerbaustein (I) enthalten:

Im Gegensatz zu den meisten Hydrokolloiden, die im Bereich biologischer pH-Werte negativ geladen sind, stellen Chitosane und deren Abkömmlinge unter diesen Bedingungen kationi­ sche Verbindungen dar. Die positiv geladenen Biopolymere können mit entgegengesetzt gela­ denen Oberflächen in Wechselwirkung treten und werden daher in kosmetischen Haar- und Körperpflegemitteln, aber auch als Verdicker in amphoteren/kationischen Tensidgemischen eingesetzt. Übersichten zu diesem Thema sind beispielsweise von B. Gesslein et al. in HAPPI 21, 57 (1990), O. Skaugrud in Drug Cosm. Ind. 148, 24 (1991) und E. Onsoyen et al. in Seifen-Öle-Fette-Wachse 117, 633 (1991) erschienen. Zur Herstellung der Chitosane geht man von Chitin, vorzugsweise den Schalenresten von Krustentieren aus, die als billige Rohstoffe in großen Mengen zur Verfügung stehen. Das Chitin wird dabei üblicherweise zunächst durch Zusatz von Basen deproteiniert, durch Zugabe von Mineralsäuren demine­ ralisiert und schließlich durch Zugabe von starken Basen deacetyliert, wobei die Molekular­ gewichte über ein breites Spektrum verteilt sein können. Entsprechende Verfahren zur Her­ stellung von - mikrokristallinem - Chitosan sind beispielsweise in der WO 91/05808 (Firextra Oy) und der EP-B1 0382150 (Hoechst) beschrieben. Neben kationischen Biopolymeren vom Chitosan-Typ kommen auch Derivate, insbesondere Hydroxypropylchitosane als Ausgangs­ stoffe für die Herstellung der Antischuppenmittel in Betracht. Die Einsatzmengen können im Bereich von 0,01 bis 3, vorzugsweise 0,05 bis 1 und insbesondere 0,1 bis 0,5 Gew.-% - bezogen auf die Mittel liegen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die kationische Biopolymere sind nicht nur besonders hautverträglich, sondern töten die für die übermäßige Bildung von Kopfschuppen verantwortlichen Hefen wie beispielsweise Candida albicans oder Mallassezia furfur (die bislang unter der Bezeichnung Pityrosporum ovale bekannt war) rasch und zuverlässig ab. Sie erweisen sich damit als besonders vorteilhafte Wirkstoffe zur Herstellung von Antischuppenmitteln. Ein weiterer Anspruch betrifft ferner ihre Verwendung zur Abtötung von Hefen. Dies schließt auch eine okklusive Anwendung auf der Haut bzw. Schleimhaut mit ein, bei der beispielsweise Soor bekämpft wird.

Antischuppenmittel

Die Antischuppenmittel können mit den anderen Inhaltsstoffen kompatible Tenside enthalten. Typische Beispiele sind Fettalkoholpolyglycolethersulfate, Monoglyceridsulfate, Mono- und/oder Dialkylsulfosuccinate, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride, Ether­ carbonsäuren, Alkyloligoglucoside, Fettsäureglucamide, Alkylamidobetaine und/oder pflanz­ liche Eiweißfettsäurekondensate.

Die Mittel, bei denen es sich vorzugsweise um Shampoos oder Kuren handelt, können ferner als weitere Hilfs- und Zusatzstoffe Ölkörper, Emulgatoren, Überfettungsmittel, Verdickungs­ mittel, Kationpolymere, Siliconverbindungen, biogene Wirkstoffe, Filmbildner, Konservie­ rungsmittel, Farb- und Duftstoffe enthalten.

Als Ölkörper kommen beispielsweise Guerbetalkohole auf Basis von Fettalkoholen mit 6 bis 18, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen, Ester von linearen C₆-C₂₀-Fettsäuren mit li­ nearen C₆-C₂₀-Fettalkoholen, Ester von verzweigten C₆-C₁₃-Carbonsäuren mit linearen C₆-C₂₀-Fettalkoholen, Ester von linearen C₆-C₁₈-Fettsäuren mit verzweigten Alkoholen, ins­ besondere 2-Ethylhexanol, Ester von linearen und/oder verzweigten Fettsäuren mit mehr­ wertigen Alkoholen (wie z. B. Dimerdiol oder Trimerdiol) und/oder Guerbetalkoholen, Trigly­ ceride auf Basis C₆-C₁₀-Fettsäuren, pflanzliche Öle, verzweigte primäre Alkohole, substi­ tuierte Cyclohexane, Guerbetcarbonate, Dialkylether und/oder aliphatische bzw. naphthe­ nische Kohlenwasserstoffe in Betracht.

Als Emulgatoren bzw. Co-Emulgatoren können nichtionogene, ampholytische und/oder zwitterionische grenzflächenaktive Verbindungen verwendet werden, die sich durch eine lipophile, bevorzugt lineare Alkyl- oder Alkenylgruppe und mindestens eine hydrophile Gruppe auszeichnen. Diese hydrophile Gruppe kann sowohl eine ionogene als auch eine nichtionogene Gruppe sein. Nichtionogene Emulgatoren enthalten als hydrophile Gruppe z. B. eine Polyolgruppe, eine Polyalkylenglycolethergruppe oder eine Kombination aus Polyol- und Polyglycolethergruppe.

Bevorzugt sind solche Mittel, die als O/W-Emulgatoren nichtionogene Tenside aus mindestens einer der folgenden Gruppen enthalten: (a1) Anlagerungsprodukte von 2 bis 30 Mol Ethylenoxid und/ oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsauren mit 12 bis 22 C-Atomen und an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe; (a2) C_12/18-Fettsäuremono- und -diester von Anlagerungsprodukten von 1 bis 30 Mol Ethylenoxid an Glycerin; (a3) Glycerinmono- und -diester und Sorbitanmono- und -diester von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und deren Ethylenoxidanlagerungsprodukte; (a4) Alkylmono- und -oligoglycoside mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und deren ethoxylierte Analoga und (a5) Anlage­ rungsprodukte von 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes Ricinusöl; (a6) Polyol- und insbesondere Polyglycerinester wie z. B. Polyglycerinpolyricinoleat oder Polyglycerinpoly-12-hydroxystearat. Ebenfalls geeignet sind Gemische von Verbindungen aus mehreren dieser Substanzklassen. Die Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder von Propylenoxid an Fettalkohole, Fettsäuren, Alkylphenole, Glycerin-mono- und -diester sowie Sorbitanmono- und -diester von Fettsäuren oder an Ricinusöl stellen bekannte, im Handel erhältliche Produkte dar. Es handelt sich dabei um Homologengemische, deren mittlerer Alkoxylierungsgrad dem Verhältnis der Stoffmengen von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und Substrat, mit denen die Anlagerungsreaktion durchgeführt wird, entspricht. C_12/18-Fettsäuremono- und -diester von Anlagerungsprodukten von Ethylenoxid an Glycerin sind aus DE-PS 20 24 051 als Rückfettungsmittel für kosmetische Zubereitungen bekannt. C_8/18-Alkylmono- und oligoglycoside, ihre Herstellung und ihre Verwendung als oberflächen­ aktive Stoffe sind beispielsweise aus US 3,839,318, US 3,707,535, US 3,547,828, DE-OS 19 43 689, DE-OS 20 36 472 und DE-A1 30 01 064 sowie EP-A 0 077 167 bekannt. Ihre Herstellung erfolgt insbesondere durch Umsetzung von Glucose oder Oligosacchariden mit primären Alkoholen mit 8 bis 18 C-Atomen. Bezüglich des Glycosidrestes gilt, daß sowohl Monoglycoside, bei denen ein cyclischer Zuckerrest glycosidisch an den Fettalkohol gebunden ist, als auch oligomere Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad bis vorzugsweise etwa 8 geeignet sind. Der Oligomerisierungsgrad ist dabei ein statistischer Mittelwert, dem eine für solche technischen Produkte übliche Homologenverteilung zugrunde liegt. Weiterhin können als Emulgatoren zwitterionische Tenside verwendet werden. Als zwitterionische Tenside werden solche oberflächenaktiven Verbindungen bezeichnet, die im Molekül mindestens eine quartäre Ammoniumgruppe und mindestens eine Carboxylat- und eine Sulfonatgruppe tragen. Besonders geeignete zwitterionische Tenside sind die sogenannten Betaine wie die N-Alkyl-N,N-dimethylammoniumglycinate, beispielsweise das Kokosalkyl­ dimethylammoniumglycinat, N-Acyl-aminopropyl-N,N-dimethylammoniumglycinate, bei­ spielsweise das Kokosacylaminopropyldimethylammoniumglycinat, und 2-Alkyl-3-carboxyl­ methyl-3-hydroxyethylimidazoline mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der Alkyl- oder Acylgruppe sowie das Kokosacylaminoethylhydroxyethylcarboxymethylglycinat. Besonders bevorzugt ist das unter der CTFA-Bezeichnung Cocamidopropyl Betaine bekannte Fett­ säureamid-Derivat. Ebenfalls geeignete Emulgatoren sind ampholytische Tenside. Unter ampholytischen Tensiden werden solche oberflächenaktiven Verbindungen verstanden, die außer einer C_8/18-Alkyl- oder -Acylgruppe im Molekül mindestens eine freie Aminogruppe und mindestens eine COOH oder SO₃H Gruppe enthalten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind. Beispiele für geeignete ampholytische Tenside sind N-Alkylglycme, N-Al­ kylpropionsäuren, N-Alkylaminobuttersäuren, N-Alkyliminodipropionsäuren, N-Hydroxy­ ethyl-N-alkylamidopropylglycine, N-Alkyltaurine, N-Alkylsarcosine, 2-Alkylaminopropion­ säuren und Alkylaminoessigsäuren mit jeweils etwa 8 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe. Besonders bevorzugte ampholytische Tenside sind das N-Kokosalkylaminopropionat, das Kokosacylaminoethylaminopropionat und das C_12/18-Acylsarcosin.

Als W/O-Emulgatoren kommen in Betracht: (b1) Anlagerungsprodukte von 2 bis 15 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes Ricinusöl; (b2) Partialester auf Basis linearer, verzweigter, ungesättigter bzw. gesättigter C_12/22-Fettsäuren, Ricinolsäure sowie 12-Hydroxystearinsäure und Glycerin, Polyglycerin, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Zuckeralko­ hole (z. B. Sorbit) sowie Polyglucoside (z. B. Cellulose); (b3) Trialkylphosphate; (b4) Woll­ wachsalkohole; (b5) Polysiloxan-Polyalkyl-Polyether-Copolymere bzw. entsprechende Deri­ vate; (b6) Mischester aus Pentaerythrit, Fettsäuren, Citronensäure und Fettalkohol gemäß DE-PS 11 65 574 sowie (b7) Polyalkylenglycole.

Als Überfettungsmittel können Substanzen wie beispielsweise polyethoxylierte Lanolin­ derivate, Lecithinderivate, Polyolfettsäureester, Monoglyceride und Fettsäurealkanolamide verwendet werden, wobei die letzteren gleichzeitig als Schaumstabilisatoren dienen. Ge­ eignete Verdickungsmittel sind beispielsweise Polysaccharide, insbesondere Xanthan-Gum, Guar-Guar, Agar-Agar, Alginate und Tylosen, Carboxymethylcellulose und Hydroxyethyl­ cellulose, ferner höhermolekulare Polyethylenglycolmono- und -diester von Fettsäuren, Polyacrylate, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon, Tenside wie beispielsweise Fettal­ koholethoxylate mit eingeengter Homologenverteilung oder Alkyloligoglucoside sowie Elektrolyte wie Kochsalz und Aminoniumchlorid.

Geeignete kationische Polymere sind beispielsweise kationischen Cellulosederivate, kationischen Stärke, Copolymere von Diallylammoniumsalzen und Acrylamiden, quaternierte Vinylpyrrolidon/Vinylimidazol-Polymere wie z. B. Luviquat® (BASF AG, Ludwigshafen/FRG), Kondensationsprodukte von Polyglycolen und Aminen, quaternierte Kollagenpoly­ peptide wie beispielsweise Lauryldimonium hydroxypropyl hydrolyzed collagen (Lame­ quat®L, Grünau GmbH), Polyethylenimin, kationische Siliconpolymere wie z. B. Amido­ methicone oder Dow Corning, Dow Corning Co./US, Copolymere der Adipinsäure und Dimethylaminohydroxypropyldiethylentriamin (Cartaretine®, Sandoz/CH), Polyamino­ polyamide wie z. B. beschrieben in der FR-A 22 52 840 sowie deren vernetzte wasserlöslichen Polymere, kationische Chitinderivate wie beispielsweise quaterniertes Chitosan, gegebenen­ falls mikrokristallin verteilt, kationischer Guar-Gum wie z. B. Jaguar® CBS, Jaguar® C-17, Jaguar® C-16 der Celanese/US, quaternierte Animoniumsalz-Polymere wie z. B. Mirapol® A-15, Mirapol® AD-1, Mirapol® AZ-1 der Miranol/US.

Geeignete Siliconverbindungen sind beispielsweise Dimethylpolysiloxane, Methyl­ phenylpolysiloxane, cyclische Silicone sowie amino-, fettsäure-, alkohol-, polyether-, epoxy-, fluor- und/oder alkylmodifizierte Siliconverbindungen. Unter biogenen Wirkstoffen sind beispielsweise Pflanzenextrakte und Vitaminkomplexe zu verstehen. Gebräuchliche Filmbildner sind beispielsweise Chitosan, mikrokristallines Chitosan, quaterniertes Chitosan, Polyvinylpyrrolidon, Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Copolymerisate, Polymere der Acrylsäure­ reihe, quaternäre Cellulose-Derivate, Kollagen, Hyaluronsäure bzw. deren Salze und ähnliche Verbindungen. Als Konservierungsmittel eignen sich beispielsweise Phenoxyethanol, Formaldehydlösung, Parabene, Pentandiol oder Sorbinsäure. Als Perlglanzmittel kommen beispielsweise Glycoldistearinsäureester wie Ethylenglycoldistearat, aber auch Fettsäure­ monoglycolester in Betracht. Als Farbstoffe können die für kosmetische Zwecke geeigneten und zugelassenen Substanzen verwendet werden, wie sie beispielsweise in der Publikation "Kosmetische Färbemittel" der Farbstoffkommission der Deutschen Forschungsge­ meinschaft, Verlag Chemie, Weinheim, 1984, S. 81-106 zusammengestellt sind. Diese Farbstoffe werden üblicherweise in Konzentrationen von 0,001 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Mischung, eingesetzt.

Der Gesamtanteil der Hilfs- und Zusatzstoffe kann 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - betragen.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.

Beispiele

Es wurde ein quantitativer Suspensionstest mit den entsprechenden Prüfkeimen zur Bestimmung der keimtötenden Wirksamkeit durchgeführt. Hierzu wurde ein kationisches Bio­ polymer (Hydagen® CMF, Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG) in Form einer 1 Gew.-%igen Lösung in demineralisiertem Wasser unter Zusatz von 0,7 Gew.-% Benzoesäure (Beispiele 1 und 2) bzw. 0,4 Gew.-% Glycolsäure (Beispiele 3 und 4) eingesetzt. Als Prüfkeime dienten die Hefen Candida albicans ATCC 10231 und Malassezia furfur (= Pityrosporum ovale). Jeweils 10 g der Prüfmuster wurden mit 0,1 ml der Hefesuspensionen versetzt und gut durchmischt. Nach einer Inkubationszeit von 4 h bis 7 d wurde der Keimgehalt in den Ansätzen bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1

Keimabtötung mit kationischen Biopolymeren

Claims (5)

1. Verwendung von kationischen Biopolymeren zur Herstellung von Antischuppenmitteln.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als kationische Bio­ polymere Chitosane einsetzt.

3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haarshampoos als weitere Bestandteile Tenside, Ölkörper, Emulgatoren, Überfettungs­ mittel, Verdickungsmittel, Kationpolymere, Siliconverbindungen, biogene Wirkstoffe, Filmbildner, Konservierungsmittel, Farb- und Duftstoffe enthalten.

4. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die kationischen Biopolymere in Mengen von 0.01 bis 3 Gew.-% einsetzt.

5. Verwendung von kationischen Biopolymeren zur Abtötung von Hefen.