DE19645250A1 - Stabile wäßrige Formulierung von 3-(N-Butylacetamino)-propionsäureethylester - Google Patents

Stabile wäßrige Formulierung von 3-(N-Butylacetamino)-propionsäureethylester

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine stabile wäßrige Formulierung der Substanz 3-(N-Butylacetamino)-propionsäureethylester.
Die Substanz 3-(N-Butylacetamino)-propionsäureethylester hat bekann­ termaßen eine insektenabwehrende Wirkung und wird auch als solches eingesetzt. Dieses Insekt-Repellent kann im Handel bezogen werden z. B. von der Firma Merck KGaA, Darmstadt.
Insekten stellen für den Menschen in mancherlei Hinsicht eine Beeinträch­ tigung oder gar eine Bedrohung dar. Neben den durch einige Insektenar­ ten angerichteten Schäden (z. B. die Vernichtung ganzer Ernten) werden sowohl der Mensch als auch viele Tiere von den verschiedensten Insekten auf die eine oder andere Weise belästigt, gestochen und anderweitig ge­ plagt. Dabei kann es zu Infektionen und zur Übertragung von gefährlichen Krankheiten kommen.
Hauptwaffe im Kampf gegen die Insekten sind die Insektizide, deren Ver­ wendung und Toxizitätsprofile aber nicht immer unproblematisch sind. Bei der Verhinderung der direkten Belästigung sind Maßnahmen wie der Ein­ satz von Insektenvernichtungsmitteln aber gar nicht unbedingt erforderlich.
Da heutzutage der Umweltschutz sehr im Vordergrund steht, werden be­ vorzugt vorbeugende Maßnahmen ergriffen.
Daher werden bei der Insektenbekämpfung nun eher Insektenabwehrmit­ tel, sogenannte Repellentien, den Insektiziden vorgezogen, da diese le­ diglich darauf ausgerichtet sind, Insekten davon abzuhalten, sich auf ei­ nem Wirt niederzulassen.
Die Anforderungen an ein Insekt-Repellent sind hoch und vielfältig. Vor allem muß ein wirksamer Schutz der Haut vor Insekten gewährleistet sein. Die nachhaltige Abwehrwirkung über mehrere Stunden, auch unter klima­ tisch ungünstigen Bedingungen, ist wichtig. Das Repellent sollte eine möglichst breites Wirkungsspektrum besitzen.
Weitere Anforderungen sind eine maximale Haut- und Schleimhautver­ träglichkeit ohne toxische, allergisierende oder sensibilisierende Eigen­ schaften, wobei jedoch keine Hautpenetration erfolgen sollte.
Ferner sollte die Substanz eine hohe chemische Stabilität, d. h. keine Hy­ drolysierbarkeit, keine Photooxidierbarkeit, keine Oxidierbarkeit, hohe Thermostabilität und hohe Schweißfestigkeit aufweisen.
Weiterhin muß ein Insekt-Repellent mit den gängigen kosmetischen und pharmazeutischen Formulierungsgrundlagen gut verträglich und mischbar sein.
Das Insekt-Repellent 3-(N-Butylacetamino)propionsaureethylester erfüllt diese Vielzahl von Anforderungen.
Es ist jedoch festzustellen, daß diese Substanz in wäßrigen Formulierun­ gen während der Lagerzeit abgebaut wird. Dieser Abbau ist unter dem Einfluß erhöhter Temperaturen beschleunigt. Schon eine Temperaturer­ höhung um 10°C kann eine Verdopplung der Abbaugeschwindigkeit be­ wirken.
Dies ist als Nachteil anzusehen, denn wie oft werden entsprechende In­ sektenabwehrmittel nach ihrer Herstellung und dem Verkauf über Jahre hinweg gelagert oder nur nach und nach über einen langen Zeitraum ver­ braucht. Außerdem treten häufig höhere Temperaturen (durchaus 50°C und höher) bei der Lagerung von kosmetischen Formulierungen im Som­ mer auf, insbesondere in südlichen Ländern. Dabei kann es also vorkom­ men, daß das Insekt-Repellent schon so stark abgebaut wurde, daß die Wirkung erheblich vermindert ist.
Es erscheint somit wünschenswert, wäßrige oder wasserhaltige Formulie­ rungen mit verbesserter Stabilität zur Verfügung zu stellen, welche über einen langen Zeitraum, auch bei erhöhten Temperaturen, einen unverän­ derten Gehalt an 3-N-Butylacetamino)-propionsäureethylester aufweisen.
Überraschend wurde nun gefunden, daß die Stabilität wäßriger Formulie­ rungen enthaltend 3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester erheblich erhöht werden kann, wenn Formulierungen mit höherem pH-Wert, bevor­ zugt gepufferte Lösungen, eingesetzt werden.
Basisformulierungen für kosmetische oder pharmazeutische Zubereitun­ gen werden oft auf der Grundlage wäßrig-alkoholischer Lösungen herge­ stellt. Auch in Verbindung mit dem Insekt-Repellent 3-(N-Butylacetamino)-propion­ säureethylester sind solche Formulierungen bekannt. Es finden sich jedoch in der Literatur keinerlei Hinweise, daß Formulierungen mit höherem pH-Wert, insbesondere gepufferte, zur Stabilitätsverbesserung eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine stabile wäßrige Formulierung des In­ sekt-Repellents 3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester die dadurch gekennzeichnet ist, daß Lösungen mit höherem pH-Wert, bevorzugt gepuf­ ferte Lösungen zur Stabilisierung eingesetzt werden.
Der pH-Wert dieser Lösungen liegt in einem Bereich von pH größer 3.0, vorzugsweise liegt der pH-Wert im Bereich von pH 3.5 bis 7.9. Zur pH-Wert- Einstellung kommen neben Säuren und Basen, wie z. B. Citronen­ säure oder Natronlauge auch Puffer zum Einsatz.
Als Puffersysteme kommen alle in diesen pH-Wert-Bereich fallenden be­ kannten Pufferlösungen in Frage. Dem Fachmann sind solche Puffer all­ gemein bekannt und müssen hier nicht im Einzelnen näher beschrieben werden.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise ein Puffer, ausgewählt aus der fol­ genden Gruppe von Puffersystemen, eingesetzt. Dabei soll diese Gruppe von Puffersystemen hier nur beispielhaft aufgezählt werden und keinerlei limitierenden Charakter auf die erfindungsgemäßen Formulierungen ha­ ben:
Citronensäure/Dinatriumhydrogenphosphat, wirksam in einem pH-Bereich 2.2 bis 7.8 (vorzugsweise 0.1 M Citronensäure/0.2 M Na2HPO4), Tris(-hydroxy­ methyl)-aminomethan/HCl, wirksam in dem pH-Bereich um 7.2 bis 9.0 (vorzugsweise 0.2 M/0.1 M), Dinatriumcitrat/HCl, wirksam im Bereich pH 1.2 bis 5.0 (vorzugsweise 0.1 M/0.1 M), Kaliumhydrogenphtha­ lat/NaOH, wirksam im Bereich pH 4.2 bis 6.2 (vorzugsweise 0.1 M/0.1 M), Dinatriumcitrat/NaOH, wirksam im Bereich pH 5.2 bis 6.6 (vorzugsweise 0.1 M/0.1 M), Kaliumdihydrogenphosphat/Dinatriumhydrogenphosphat, wirksam im Bereich pH 5.0 bis 8.0 (vorzugsweise beide 1/15 mol/L), oder auch Triethanolamin + Titriplex III/HCl, wirksam im Bereich pH 7.0 bis 8.8 (vorzugsweise 0.5 mol/L/0.05 mol/L).
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von mit z. B. mit Citronensäure oder Natronlauge eingestellten oder gepufferten Lösungen zur Stabilisierung wasserhaltiger Formulierungen des Insekt-Repellents 3-(N-Butyl­ acetamino)propionsäureethylester. Der pH-Wert dieser Lösungen liegt in einem Bereich von pH größer 3.0. Vorzugsweise liegt der pH-Wert im Bereich von pH 3.5 bis 7.9.
Als wasserhaltige Formulierungen kommen dabei u. a. beispielsweise Lo­ tionen, Emulsionen, wie als Creme oder als Milch (W/O oder O/W), Gele oder auch feste Stifte in Frage.
In diese wasserhaltigen Formulierungen können neben anderen Zusätzen auch UV-Filter eingearbeitet werden, wodurch Sonnenschutzmittel oder gegen UV-Stahlung schützende Formulierungen erhalten werden, die auf die Haut aber gegebenenfalls auch auf die Haare aufgetragen werden können. Beispiele geeigneter und im Handel erhältlicher UV-Filter sind u. a. Eusolex 6300®, Eusolex 4300®, Eusolex 9020®, Eusolex 232®, Eusolex 2292®, Eusolex OCR®, Eusolex HMS®, Eusolex 6007®, PABA oder Uvinul T 150®. In den erfindungsgemäßen Formulierungen können geeignete UV-Fil­ ter einzeln oder in Kombination mit anderen in Konzentrationen von 0,5 bis 10 Gew.-% eingearbeitet sein.
Eine erfindungsgemäße Emulsion, welche als Schutzcreme oder -milch gegen Insekten vorliegt, kann außer der insektenabwehrenden Substanz 3-(N-Butylacetamino)-propionsäureethylester in Lösung bzw. in Lösung mit einem geeigneten Puffer auch beispielsweise folgende Substanzen enthalten:
Fettalkohole, Fettsäureester, Fettsäuren, Lanolin, natürliche oder syntheti­ sche Öle oder Wachse und Emulgatoren in Anwesenheit von Wasser.
Erfindungsgemäße Lotionen enthalten u. a. natürliche oder synthetische Öle und Wachse, Lanolin, Fettsäureester, Niedrigalkohole oder Polyole.
Bei Gelen sind meist noch zusätzlich Verdickungsmittel, wie z. B. Kieseler­ de, enthalten.
Die festen Stifte bestehen aus natürlichen oder synthetischen Wachsen und Ölen, Fettalkoholen, Fettsäuren, Fellsäureester, Lanolin, neben den erfindungsgemäßen Zutaten.
Auch erfindungsgemäße Formulierungen als Aerosole sind möglich, da­ bei verwendet man in der Regel die üblichen Treibmittel, wie Alkane, Fluoralkane und Chlorfluoralkane.
Die Zusammensetzung und Herstellung solcher wasserhaltiger Formulie­ rungen sind dem Fachmann allgemein bekannt und müssen hier nicht nä­ her erläutert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der pH-Wert in den erfindungsgemäßen Formulierungen im Bereich von 4.5 bis 8.0 und einen ganz besonders starken Stabilitätseffekt weisen die Formulierungen mit einem pH-Wert zwischen 6.5 und 7.9 auf.
Der Gehalt an 3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester in den erfin­ dungsgemäßen Formulierungen beträgt 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%.
Die erfindungsgemäßen Formulierungen werden einfach durch Mischen der einzelnen Komponenten unter Rühren hergestellt.
Mit der Bereitstellung der erfindungsgemäßen Formulierungen stehen nun wäßrige bzw. wasserhaltige Formulierungen mit 3-(N-Butylacetamino)-propion­ äureethylester zur Verfügung, die über einen langen Zeitraum ei­ nen unveränderten Gehalt an dieser Substanz aufweisen. Selbst bei La­ gertemperaturen von 30° bis über 40°C findet bei den bevorzugten höhe­ ren pH-Werten praktisch keine Zersetzung statt.
Auch ohne weitere Ausführungen wird davon ausgegangen, daß ein Fachmann die obige Beschreibung in weitestem Umfang nutzen kann. Die bevorzugten Ausführungsformen sind deswegen lediglich als beschrei­ bende, keineswegs als in irgendeine Weise limitierte Offenbarung aufzu­ fassen.
Die vollständige Offenbarung aller vor- und nachstehend aufgeführten Anmeldungen, Patente und Veröffentlichungen sind durch Bezugnahme in diese Anmeldung eingeführt.
Zum besseren Verständnis und zur Verdeutlichung werden im folgenden Beispiele gegeben, die im Rahmen des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegen, nicht jedoch geeignet sind, die Erfindung auf diese Bei­ spiele zu beschränken.
Beispiel 1
Mit dem Puffersystem 0.1 M Citronensäure 10.2 M Natriumsulfat werden durch einfaches Mischen der Komponenten unter Rühren Lösungen von pH 3.5, 4.4 und 6.5 hergestellt. Dieses Puffersystem kann also über einen breiten pH-Bereich wirksam sein.
  • a) Man stellt eine Lösung von pH 3.5 her, mit folgender Zusammensetzung (in Gew.-%):
    3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester¹) 10.0%
    (Art.-Nr. 111887)
    Ethanol 96% (Art.-Nr. 100971)1) 15.0%
    Puffer pH 3.0 ad 100.0%
  • b) Man stellt eine Lösung von pH 4.4 her, mit folgender Zusammensetzung (in Gew.-%):
    3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester¹) 10.0%
    (Art.-Nr. 111887)
    Ethanol 96% (Art.-Nr. 100971) 1) 15.0%
    Puffer pH 4.0 ad 100.0%
  • c) Man stellt eine Lösung von pH 6.5 her, mit folgender Zusammenset­ zung (in Gew.-%):
    3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester¹) 10.0%
    (Art.-Nr. 111887)
    Ethanol 96% (Art.-Nr. 100971) 1) 15.0%
    Puffer pH 6.0 ad 100%
    Bezugsquelle:
    ¹) Merck KGaA, Darmstadt
Beispiel 2
Mit dem Puffersystem 0.2 M Tris(hydroxymethyl)aminomethan/0.1 M HCl wird eine Lösung mit pH 7.9 durch Zusammengeben folgender Komponen­ ten unter Rühren hergestellt (Angaben in Gew.-%):
3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester¹) 10.0%
(Art.-Nr. 111887)
Ethanol 96% (Art.-Nr. 100971) 1) 15.0%
Puffer pH 8,0 ad 100%
Bezugsquelle:
¹) Merck KGaA, Darmstadt
Beispiel A
Die Stabilität von 3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester wurde in Abhängigkeit des pH-Wertes in gepufferten Lösungen überprüft. Die erfin­ dungsgemäßen wäßrigen Formulierungen, hergestellt nach den Beispie­ len 1 und 2, wurden einem Lagerungstest über 12 Monate sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 40°C unterzogen.
Die Ergebnisse sind in Tabellen 1 und 2 zu lesen.
Tabelle 1
Tabelle 2
Beispiel B
In diesem Beispiel wurden wäßrige Lösungen von 3-(N-Butylacet-amino)-propion­ säureethylester einem Lagerungstest bei 40°C in Abhängigkeit vom pH-Wert unterzogen. Die entsprechenden wäßrigen Lösungen setzen sich folgendermaßen zusammen:
Lösung 1 (pH 4,5)
in Gew.%
3-(N-Butylacetamino)propionsäureethylester¹) 10.0%
(Art.-Nr. 111887)
Ethanol 96% (Art.-Nr. 100971) ¹) 15.0%
NaCl (Art.-Nr. 6400)¹)
Wasser, demin. ad 100.0
pH-Einstellung mit Salzsäure
Lösung 2 (pH 6)
Zusammensetzung wie Lösung 1, pH-Wert-Einstellung auf pH 6 mit Na­ tronlauge.
Lösung 3 (pH 8)
Zusammensetzung analog Lösung 1; pH-Einstellung auf pH 8 mit Natron­ lauge.
Bezugsquelle:
Merck KGaA, Darmstadt.
In Tabelle 3 sind nun die Ergebnisse des Lagerungstestes der verschie­ denen Lösungen zusammengefaßt.
Tabelle 3
Vergleicht man nun die Tabellen 2 und 3 so ist klar ersichtlich, daß das In­ sekt-Repellent in den erfindungsgemäßen gepufferten Formulierungen er­ heblich stabiler ist, der Abbau deutlich verlangsamt ist, insbesondere bei höheren pH-Werten.

Claims (10)

1. Stabile wäßrige Formulierung des Insekt-Repellents 3-(N-Butylacet­ amino)-propionsäureethylester, dadurch gekennzeichnet, daß Lösun­ gen höheren pH-Wertes, vorzugsweise gepufferte Lösungen zur Sta­ bilisierung eingesetzt werden.
2. Formulierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert in einem Bereich von pH größer 3.0 liegt.
3. Formulierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Puffer vorzugsweise ein Puffersystem, ausgewählt aus einer Grup­ pe enthaltend die Puffersysteme Citronensäure/Na2HPO4, Tris(hy­ droxymethyl)aminomethan/HCl, Dinatriumcitrat/HCl, Kaliumhydrogen­ phthalat/NaOH, Dinatriumcitrat/NaOH, Kaliumdihydrogenphosphat/Di­ natriumhydrogenphosphat oder Triethanolamin, Titriplex III/HCl, eingesetzt wird.
4. Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Insekt-Repellent in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 30 Gew.-%, vorliegt.
5. Wasserhaltige Formulierung gemäß einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 4, enthaltend einen oder mehrere UV-Filter in Kombina­ tion in Konzentrationen von 0,5 bis 10 Gew.-%.
8. Verwendung von Lösungen höheren pH-Wertes, vorzugsweise gepuf­ ferte Lösungen zur Stabilisierung wasserhaltiger Formulierungen des Insekt-Repellents 3-(N-Butylacetamino)-propionsäureethylester.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert dieser Lösungen in einem Bereich von größer pH 3.0 liegt.
8. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Puffer vorzugsweise ein Puffersystem, ausgewählt aus einer Grup­ pe enthaltend die Puffersysteme Citronensäure/Na2HPO4, Tris(hy­ droxymethyl)aminomethan/HCl, Dinatriumcitrat/HCl, Kaliumhydrogen­ phthalat/NaOH, Dinatriumcitrat/NaOH, Kaliumdihydrogenphosphat/Di­ natriumhydrogenphosphat oder Triethanolamin/Titriplex III/HCl, ein­ gesetzt wird.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Insekt-Repellent in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 30 Gew.-%, enthal­ ten ist.
10. Verwendung von wasserhaltigen Formulierungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von Formulierungen in Form von Lotionen, Emulsionen, Cremes oder Milch, Gelen oder festen Stiften.
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