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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Zusammensetzung zum
Färben,
insbesondere zum Färben
der Haut und/oder von Keratinsubstanzen, die die natürliche Pigmentierung
der Haut und/oder von Keratinfasern begünstigt.
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Die
Farbe der Haare und der Haut beim Menschen hängt von verschiedenen Faktoren
ab, insbesondere von der Jahreszeit, der Rasse, dem Geschlecht und
dem Alter. Sie wird vorwiegend durch die Konzentration von Melanin,
das durch die Melanozyten produziert wird, bestimmt. Die Melanozyten
sind spezialisierte Zellen, die mit Hilfe besonderer Organellen,
den Melanosomen, das Melanin synthesisieren.
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Die
Synthese von Melanin, Melanogenese genannt, ist besonders komplex
und umfasst schematisch dargestellt die folgenden Hauptschritte:
Tyrosin→Dopa→Dopachinon→Dopachrom→Melanin
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Die
Tyrosinase (EC 1.14.18.1) ist das Enzym, das für die Katalyse von zwei aufeinander
folgenden Reaktionen verantwortlich ist: Hydroxylierung eines Monophenols
(z.B. Tyrosin) und eines O-Diphenols (z.B. L-DOPA) und Oxydation
dieses O-Diphenols
zu O-Chinon, und einer dritten Reaktion, der Oxidation von 5,6-Dihydroxyindol. Zwei
weitere Enzyme spielen eine Rolle: das TRP2 (Dopachrom-Tautomerase) und
das TRPI (DHIC-Oxydase). Bei den Pflanzen gibt es verschiedene Enzyme
für diese
zwei Reaktionen. Die Oxydation der Polyphenole erfolgt durch zwei
Arten von Polyphenoloxydasen: den Laccasen (EC 1.10.3.2), die die P-Diphenole
oxidieren, und den Katecholoxydasen (EC 1.10.3.1), die die O-Diphenole oxidieren.
Der aktive Ort dieser Enzyme enthält Kupfer. Die Reaktionen nach
der Bildung der Dopachinone kann auf nicht-enzymatische Weise erfolgen,
und insbesondere die Reaktionen mit dem L-Cystein, die für die Bil dung
von Pheomelaninen (die eine gelbbraune bis rote Färbung verleihen)
verantwortlich sind.
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Bei
den Pflanzen gibt es zahlreiche Substrate der Catecholase, wie z.B.
Catechin, Chlorogensäure und
Catechol. Die abhängigen
Sauerstoffreaktionen sind verantwortlich für die „enzymatische Bräunung" von Früchten. Dieses
Enzym spielt auch bei den Gärungsreaktionen
bestimmter Pflanzen oder Früchte
eine Rolle. Beispielsweise ist bei der Herstellung gefärbter Tees
die Catecholase für
die Pigmentbildung verantwortlich.
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Beim
Menschen variiert der Melaningehalt je nach Bevölkerung, und deren Gehalt an
Tyrosinase und ARNm variiert nicht signifikant zwischen einer schwarzen
Haut und einer weißen
Haut. Folglich ist auf der Ebene der Regulierung der Tyrosinaseaktivität eine Intervention
wünschenswert.
Aus diesem Grund visieren die Produkte mit einer entpigmentierenden
Wirkung dieses Enzym an (z.B. Hydrochinon und Kojisäure) oder
durch Intervention auf der Ebene der gebildeten Chinone (z.B. der
Antioxidanzien wie Askorbinsäure).
Für die
Anpassung der Pigmentierung sind zahlreiche Lösungen vorgeschlagen worden,
die jedoch eine Intervention der Alphahormone (Alpha-MSH) oder der
Moleküle,
die auf Zweitboten (Typ AMPc) wirken, erforderlich machen. Der Mechanismus
zum Bilden von Melanin ist äußerst komplex,
und die genauen Mechanismen sind noch nicht aufgeklärt worden.
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Die
Dermatologie und die Kosmetologie beschäftigen sich mit der Forschung
nach Zusammensetzungen, die die Pigmentierung der Haut und der Haare
erhöhen
kann.
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In
dieser Hinsicht sind zahlreiche Lösungen vorgeschlagen worden,
auf dem Gebiet der künstlichen Färbung durch
Zufuhr exogener Färbemittel,
um der Haut und/oder den Haaren eine Färbung zu verleihen, die der
natürlichen
möglichst
nahe ist, oder auf dem Gebiet der natürlichen Färbung durch Stimulierung der
natürlichen
Pigmentierungswege.
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Mit
den im Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen sind sicher ausgezeichnete
Ergebnisse erzielt worden, aber es bleibt dabei, dass die Stimulierung
der Pigmentierung der Haut und/oder der Haare auf natürlichem
Weg der ideale Pigmentierungsweg ist.
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In
dieser Hinsicht sind in den Dokumenten WO-A-9517161, WO-9511003,
WO-A-9501773, WO-A-9404674,
WO-A-9404122, EP-A-585018, WO-A-9310804, WO-A-9220322 bzw. WO-A-9107945 so verschiedene
Lösungen
vorgeschlagen worden wie Zusammensetzungen, die einen Hemmstoff
für Phosphodiesterasen
enthalten, die Verwendung von Prostaglandin, DNA-Bruchteilen, Tyrosinderivaten
oder Pflanzenextrakten.
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Oft
haben die verwendeten Zusammensetzungen nicht unerhebliche Nebenwirkungen
und sind komplexe Gemische, die keine Spezifizität aufweisen.
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Andererseits
wurde von Rushton und Kollegen (Rushton, D.H., et al., Clin. Exp.
Dermatol., 1989, 14(1), 40–46)
vorgeschlagen, dass Minoxidil oder 2,4-Diamino-6-piperidino-pyrimidin-3-Oxid eine stimulierende
Wirkung auf die Pigmentierung des Haarflaums bei kahlen Männern, die
mit dieser Zusammensetzung behandelt wurden, hat.
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Minoxidil
ist für
seine antihypertensive Wirkung und für seine Fähigkeit, den Haarwuchs zu fördern, bekannt.
Diese Eigenschaften sind in der US-4.596.812 beschrieben.
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Auch
wenn Minoxidil die Referenzzusammensetzung auf dem Gebiet von Haarwuchs
bleibt, weist es nicht unerhebliche Nebenwirkungen auf, die seine
Anwendung schwierig machen.
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Die
Anmeldeschrift WO-A-9220321 beschreibt eine Creme zur Förderung
der Bräunung
heller Haut, wenn diese der Sonne oder UV-Strahlen ausgesetzt wird,
deren Zusammensetzung einen Sonnenschirm, ein physiologisch annehmbares
Medium und eine Pseudokatalase umfasst. Die Pseudokatalase ist ein
Koordina tionskomplex eines Übergangsmetalls,
dessen Metall Cu(I), Fe(II) oder Mn(II) und das Bindemittel Bikarbonat ist.
Unter Pseudokatalase ist eine physiologisch annehmbare Zusammensetzung
zu verstehen, die die Dismutation von H2O2 in vivo in analoger Weise wie eine Katalase
katalysiert.
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Zur
Behandlung der Depigmentierung der Haut im Zusammenhang mit Blockierungen
der Umsetzung von Tyrosin in Melanin, zum Beispiel Vitiligo, beschreibt
die Anmeldeschrift WO-9220354 eine Zusammensetzung, die in einem
physiologisch annehmbaren Medium eine Pseudokatalase enthält.
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Der
Artikel von K. Schallreuter ("Pseudocatalase
is a bis-manganese III-EDTA-(HCO3)2
complex activated by UVB or natural sun"; J Investing Dermator Symp Proc 1999
Sep; 451°;
91–6)
erwähnt
die Verwendung eines Gemischs aus Natrium- und Manganhydrogencarbonat,
das eine Pseudokatalaseaktivität
zur Behandlung von Vitiligo hat.
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In
allen diesen Dokumenten wird jedoch keine Angabe bezüglich der
Färbung
gemacht.
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Auf
dem Gebiet der Kapillarfärbung
beschreibt die europäische
Anmeldeschrift EP-A-6.210.029 eine Zusammensetzung, die Natriumchlorit,
ein wasserlösliches
Salz von Fe, Mn oder Cu oder ein Chelat dieses Salzes und einen
Vorläufer
eines Oxidationsfarbstoffs umfasst.
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Die
Färbung
der Haare erfordert die Anwendung von H2O2- Ammonium- oder Aminkombinationen.
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Es
ist also wünschenswert, über Zusammensetzungen
zu verfügen,
die in der Lage sind, einen Mangel an Enzymaktivität auszugleichen
oder an die Stelle der Pigment produzierenden Zellen (Melanozyten)
zu treten.
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Es
ist ebenfalls wünschenswert, über solche
Zusammensetzungen zu verfügen,
die ebenfalls eine Färbung
der Haut und/oder der Keratinsubstanzen durch Zufuhr exogener Farbstoffe
ermöglichen.
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Solche
Zusammensetzungen sind besonderes für die Bildung von Bräunungszusammensetzungen
interessant, denn sie ermöglichen
es, zugleich eine künstliche
Bräunung
und eine Aktivierung der natürliche Bräunung zu
erhalten.
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Im
Fall von Zusammensetzung zum Färben
von Haaren können
diese Zusammensetzungen längere Abstände zwischen
zwei Färbungen
ermöglichen,
wobei die Aktivierung der natürlichen
Pigmentierung der Haare den Farbverlust an den Wurzeln der wachsenden
Haare weniger sichtbar machen.
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Die
Anmelderin hat überraschenderweise
herausgefunden, dass ein Katalysatorsystem, das die Verbindung eines
Salzes oder Oxids von Mn(II) und/oder Zn(II) und eines Alkali- oder
Erdalkalimetallhydrogencarbonats umfasst, die Formulierung von Zusammensetzungen
mit der gewünschten
Aktivität
ermöglicht.
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Die
vorliegende Erfindung hat deshalb eine Zusammensetzung zum Färben der
Haut und/oder der Keratinsubstanzen durch Erhöhung der Enzymaktivität zur Aufgabe.
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Die
vorliegende Erfindung hat außerdem
eine Zusammensetzung zur Aufgabe, wie sie oben definiert ist und
deren färbende
Wirkung ebenfalls durch Zufuhr exogener Farbstoffe erhalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch noch ein Verfahren zum Erhalten eines
Färbemittels
wie oben definiert zur Aufgabe.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Färben der
Haut und/oder der Keratinfasern, das eine Zusammensetzung wie oben
definiert verwendet.
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Schließlich betrifft
die vorliegende Erfindung galenische Konditionierungen und Formen
des Färbemittels
oder der Bestandteile des Färbemittels
gemäß der Erfindung.
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Die
Zusammensetzung zum Färben
der Haut und/oder von Keratinfasern gemäß der Erfindung umfasst in
einem physiologisch annehmbaren Medium eine wirksame Menge wenigstens
eines Enzyms mit einer Propigmentierungswirkung und eine wirksame
Menge eines Katalysatorsystems mit einem ersten Bestandteil, der
aus den Salzen und Oxiden von Mn(II) und/oder Zn(II) und ihren Gemischen
ausgewählt
ist, und einem zweiten Bestandteil, der aus Alkalimetallhydrogencarbonaten,
Erdalkalimetallhydrogencarbonaten und ihren Gemischen ausgewählt ist,
wobei die Anteile des ersten und des zweiten Bestandteils so groß sind,
dass:
worin
[Mn(II)], [Zn(II)] und [HCO
3] die molaren
Konzentrationen von Mn(II), Zn(II) bzw. HCO
3 in
der Zusammensetzung darstellen.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Zusammensetzung außerdem eine wirksame Menge
wenigstens eines Farbstoffvorläufers,
der aus den Verbindungen ausgewählt
ist, die wenigstens einen aromatischen Ring umfassen, der wenigstens
zwei Hydroxygruppen (OH) aufweist, die an zwei benachbarte Kohlenstoffatome
des aromatischen Rings gebunden sind.
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Das
Katalysesystem gemäß der Erfindung
fungiert dann auch als Katalysator bei der Oxidation des Vorläufers, um
die gefärbte
Form zu erhalten.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
umfasst die Zusammensetzung außerdem
eine wirksame Menge wenigstens einer Aminosäure, die wenigstens eine Thiolgruppe
umfasst.
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Im
Allgemeinen variiert das Verhältnis
[Mn(II)]/[HCO3] von 10–5 bis
10–1,
vorzugsweise von 10–3 bis 10–2, und
liegt typischerweise in der Größenordnung
von 5·10–3.
Im Fall von [Zn(II)] liegt das Verhältnis [Zn(II))/[HCO3] im Allgemeinen in einer Größenordnung
von 10 bis 100 Mal über
dem Verhältnis
im Fall von Mn(II).
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Typischerweise
liegt dieses Verhältnis
in der Größenordnung
von 10–4 oder
mehr, vorzugsweise von 10–3 oder mehr und vorzugsweise
von 5°·10–1.
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Im
Fall eines Gemischs aus Mn(II) und Zn(II) variiert das Verhältnis im
Allgemeinen von 10–5 bis 10–1, vorzugsweise
von 10–3 bis
10–2,
wobei das Verhältnis
höher gewählt ist,
wenn der Anteil von Zn(II) in dem Gemisch zunimmt.
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Im
Allgemeinen variiert die molare Konzentration an Mn(II), Zn(II)
oder Mn(II) + Zn(II) in der Zusammensetzung von 10–3 bis
10 mM/I, vorzugsweise von 10–2 bis 1 mM/I.
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Verwendet
man nur ein oder mehrere Salze oder Oxide von Mn(II), beträgt die molare
Konzentration von Mn(II) in der endgültigen Zusammensetzung typischerweise
von 10–3 bis
10–1 mM/I,
vorzugsweise von 10–2 bis 10–1 mM/I.
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Vorzugsweise,
wenn man nur in oder mehrere Salze oder Oxide von Zn(II) verwendet,
beträgt
die Konzentration von Zn(II) in der endgültigen Zusammensetzung von
5.10–2 bis
10 mM/I, besser noch von 5.10–1 bis 1 mM/I.
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Unter
den Salzen von Mn(II) und Zn(II), die für die vorliegende Erfindung
in Frage kommen, sind Chlorid, Fluorid, Iodid, Sulfat, Phosphat,
Nitrat und Perchlorat, die Salze von Carbonsäuren und ihre Gemische zu erwähnen.
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Als
Beispiel sind Manganchlorid, Mangancarbonat (zum Beispiel Rhodochrosit),
Difluorid von Mn(II), Acetat-Tetrahydrat von Mn(II), Lactat-Trihydrat
von Mn(II), Phosphat von Mn(II), Perchlorat-Tetrahydrat von Mn(II)
und Sulfat-Monohydrat von Mn(II) zu nennen.
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Besonders
bevorzugte Salze sind MnCl2 und ZnCl2.
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Die
Salze von Carbonsäuren
umfassen ebenfalls Salze von Hydroxycarbonsäuren wie zum Beispiel Gluconat.
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Unter
den Alkali- und Erdalkalimetallhydrogencarbonaten sind die Hydrogencarbonate
von Na, K, Mg, Ca und deren Gemische, vorzugsweise Na-Hydrogencarbonat,
zu nennen.
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Wie
vorstehend angegeben, stellt das chemische Katalysesystem gemäß der Erfindung
eine Pseudooxydase dar, in dem es die Polyphenole in Gegenwart von
Sauerstoff oxidiert, wie es ein natürlicher enzymatischer Katalysator
mit einer Polyphenoloxydaseaktivität tun würde.
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Jedoch
hat das Katalysesystem gemäß der Erfindung
keine Pseudokatalase in dem Sinne, dass es keine Dismutation des
Wasserstoffperoxids von 0,3 Gew.-% (also 1 Sauerstoffvolumen) herbeiführt.
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Außerdem ist
die Pseudooxydaseaktivität
mit der Anwendung des Katalysesystems gemäß der Erfindung verbunden.
So hat keiner der Bestandteile des Katalysesystems gesondert eine
Pseudooxydaseaktivität. Ebenso
wenig führt
das Ersetzen des Salzes von Mn(II) oder Zn(II) durch ein anderes
Salz, Fe, Cu oder sogar Mn(II) zu einem Katalysesystem mit einer
Pseudooxydaseaktivität.
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Wie
im Folgenden gezeigt ist, steigert das Katalysesystem die Propigmentierungsaktivität des Enzyms oder
der Enzyme, das bzw. die in der Zusammensetzung gegenwärtig ist/sind.
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Das
Enzym oder die Enzyme, das bzw. die in den Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
gegenwärtig
ist/sind, kann/können
alle Enzyme sein, die eine Propigmentierungsaktivität aufweisen.
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Die
Propigmentierungsaktivität
kann als Enzymaktivität
definiert werden, die die Oxidation eines Substrats katalysiert,
um zur Bildung von Pigmenten zu führen.
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Die
Enzyme können
insbesondere aus Pyranose-Oxidasen, Glucose-Oxidasen, Glycerin-Oxidasen, Lactat-Oxidasen,
Pyruvat-Oxidasen, Uricasen, Cholin-Oxidasen, Sarcosin-Oxidasen, Bilirubin-Oxidasen,
Laccasen, Tyrosinasen, Peroxidasen, Katalasen, Superoxid-Dismutasen
und ihren Gemischen oder aus Pflanzen- oder Tierextrakten, die die
genannten Enzyme enthalten, ausgewählt sein, eventuell in Gegenwart
eines Donators (Substrats), der für das Funktionieren der Enzyme
erforderlich ist, wie zum Beispiel L-Tyrosin oder L-DOPA.
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Der
Ursprung der verwendeten Enzyme gemäß der Erfindung kann tierisch,
mikrobiologisch (bakteriell, fungizid oder viral) oder synthetisch
(erhalten durch chemische oder biotechnologische Synthese) sein.
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Das
Enzym oder die Enzyme kann/können
in reiner kristalliner Form oder in einer in einem für das betreffende
Enzym inerten Verdünnungsmittel
verdünnten
Form verwendet werden.
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Als
Beispiel für
Uricasen sind insbesondere die aus Wildschweinleber extrahierte
Uricase, die Uricase von Arthrobacter globiformis sowie die Uricase
von Aspergillus flavus zu nennen.
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Als
Beispiel für
Quellen von Cholin-Oxidase sind insbesondere Rattenleber, Bakterien
wie z.B. Arthrobacter globiformis, Achromobacter cholinophagum oder
Alcaligenes und die Pilze wie z.B. Cylindrocarpon didynum zu nennen.
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Als
Beispiel für
Quellen von Sarcosin-Oxidase sind insbesondere Bakterien wie z.B.
Arthrobacter und insbesondere Arthrobacter ureafaciens und Arthrobacter
globiformis, Streptomyces, Bacillus, Pseudomonas, Corynebacterium
oder Alcaligenes wie z.B. Alcaligenes denitrificans, und die Pilze
wie z.B. Cylindrocarpon didynum zu nennen.
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Als
Beispiel für
Quellen von Bilirubin-Oxidase sind insbesondere die Darmschleimhaut
und Rattenleber, die Bakterien wie z.B. Myrothecium verucania, Myrothecium
cinctum und Myrothecium roridum zu nennen.
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Unter
den Laccasen pflanzlichen Ursprungs, die gemäß der Erfindung verwendbar
sind, sind die Laccasen, die durch Pflanzen, die Chlorophyllsynthese
betreiben, produziert werden, zu nennen, wie jene, die in der Patentanmeldeschrift
FR-A-2.694.018 aufgeführt
sind.
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Insbesondere
sind die Laccasen zu nennen, die aus Anacardiaceen, Podocarpaceen,
Rosmarinus off., Solanum tuberosum, Iris sp., Coffea sp., Daucus
carrota, Vinca minor, Persea americana, Catharenthus roseus, Musa
sp., Malus pumila, Gingko biloba und Monotropa hypopithys (Kiefernsaft)
extrahiert sind.
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Unter
den Laccasen mikrobiellen Ursprungs (insbesondere fungizid) oder
erhalten durch Mikrobiologie, die gemäß der Erfindung verwendbar
sind, sind die Laccasen von Polyporus versicolor, Rhizoctonia praticola
und rhus vernicifera zu nennen, wie sie zum Beispiel in den Patentanmeldeschriften
FR-A-2.112.549 und EP-A-504.005 beschrieben sind; die Laccasen,
die in den Patentanmeldeschriften WO95/07988, WO95/33836, WO95/33837,
WO96/00290, WO97/19998 und WO97/19999, deren Inhalt integraler Bestandteil
der vorliegenden Beschreibung ist, beschrieben sind, wie zum Beispiel
die Laccasen von Scytalidium, Polyporus pinsitus, Myceliophthora
thermophila, Rhizoctonia solani, Pyricularia orizae und deren Varianten.
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Vorzugsweise
werden die Laccasen mikrobiellen Ursprungs oder die durch Biotechnologie
erhaltenen Laccasen gewählt.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung entspricht das Enzym Tyrosinase (Nomenklatur EC 1.14.18.1).
Unter Tyrosinase ist in der vorliegenden Erfindung jedes Enzym zu
verstehen, das eine Tyrosinaseaktivität aufweist, wobei das Enzym
auch andere enzymatische Aktivitäten
aufweisen kann. Die Tyrosinaseaktivität kann als Enzymaktivität definiert
werden, die die Oxidation des Tyrosins katalysiert, um zur Bildung
des Melaninvorläufers
zu führen:
Dopachinon.
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Als
Beispiel für
Quellen von Tyrosinase sind insbesondere die Kartoffel, die Pilze,
die Mikroorganismen wie Neurospora crassa usw. zu nennen.
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Die
in der endgültigen
Zusammensetzung gegenwärtige
Enzymmenge kann stark variieren, beträgt aber im Allgemeinen 5 10–3 bis
5 mg, vorzugsweise 5 10–2 bis 0,5 mg pro Milliliter
der endgültigen
Zusammensetzung.
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Die
Farbstoffvorläufer,
die in die Zusammensetzungen der Erfindung eingebracht werden können, sind Verbindungen
oder Gemische von Verbindungen, die wenigstens einen aromatischen
Ring, vorzugsweise einen benzolischen Ring, umfassen, der wenigstens
zwei Hydroxygruppen (OH) an zwei benachbarten Kohlenstoffatomen
des aromatischen Rings aufweisen.
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Der
aromatische Ring kann ein kondensierter aromatischer Ring sein,
der eventuell eines oder mehrere Heteroatome aufweist, wie zum Beispiel
Naphtalen, Tetrahydronaphtalen, Inden, Anthracen, Phenanthren, Indol,
Isoindol, Indolin, Isoindolin, Benzofuran, Dihydrobenzofuran, Chroman,
Isochroman, Chromen, Isochromen, Chinolein, Tetrahydrochinolein
und Isochinolein.
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Die
Farbstoffvorläufer
gemäß der Erfindung
können
dargestellt werden durch die Formel:
worin die Substituenten R
1 bis R
4 gleich oder
verschieden sind und Folgendes darstellen: ein Wasserstoffatom, ein
Halogen, eine Hydroxy-, Carboxy-, Alkylcarboxylatgruppe, gegebenenfalls
substituiertes Amino, gegebenenfalls substituiertes lineares oder
verzweigtes Alkyl, gegebenenfalls substituiertes lineares oder verzweigtes Alkenyl,
gegebenenfalls substituiertes Cycloalkyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkoxyanl,
wobei die Arylgruppe gegebenenfalls substituiert sein kann, Aryl,
substituiertes Aryl, ein gegebenenfalls substituierter heterocyclischer Rest,
ein Rest, der gegebenenfalls ein oder mehrere Xiliciumatome enthält, wobei
zwei der Substituenten R
1 bis R
4 zusammen
einen gesättigten
oder ungesättigten
Ring bilden können,
der gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome enthält und gegebenenfalls
mit einem oder mehreren gesättigten
oder ungesättigten
Ringen, die gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome enthalten,
kondensiert ist.
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Die
gesättigten
oder ungesättigten,
gegebenenfalls kondensierten Ringe können auch gegebenenfalls substituiert
sein.
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Die
Alkylreste sind im Allgemeinen die Alkylreste in C1-C10, vorzugsweise die Alkylreste in C1-C6, wie z.B. Methyl,
Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl.
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Die
Alkoxyreste sind im Allgemeinen die Alkoxyreste in C1-C20, wie z.B. Methoxy, Ethoxy, Propoxy und Butoxy.
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Die
Alkoxyalkylreste sind vorzugsweise die Alkoxy(C1-C20)alkyl(C1-C20)reste, wie z.B. Methoxymethyl, Ethoxymethyl,
Methoxyethyl, Ethoxyethyl usw.
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Die
Cycloalkylreste sind im Allgemeinen Cycloalkylreste in C4-C8, vorzugsweise
Cyclopentyl- und Cyclohexalreste. Die Cycloalkylreste können Cycloalkylreste
sein, die insbesondere durch Alkyl-, Alkoxy-, Carboxy-, Hydroxyl-,
Amin- und Ketongruppen substituiert sind.
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Die
Alkyenylreste sind vorzugsweise Reste in C1-C20, wie z.B. Ethylen, Propylen, Butylen,
Pentylen, Methyl-2-propylen und Decylen.
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Die
Reste, die ein oder mehrere Siliciumatome enthalten, sind vorzugsweise
Polydimethylsiloxan-, Polydiphenylsiloxan-, Polydimethylphenylsiloxan-,
Steraoxydimethiconreste.
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Die
heterocyclischen Reste sind im Allgemeinen Reste, die ein oder mehrere
Heteroatome umfassen, ausgewählt
aus O, N und S, vorzugsweise O oder N, gegebenenfalls substituiert
durch eine oder mehrere Alkyl-, Alkoxy-, Carbonsäure-, Hydroxyl-, Amin- oder
Ketongruppen.
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Unter
den bevorzugten heterocyclischen Resten sind die Furyl-, Pyranyl-,
Pyrrolyl-Imidazol-,
Pyrazol-, Pyridyl- und Thienylgruppen zu nennen.
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Noch
bevorzugter sind die heterozyklischen Gruppen kondensierte Gruppen,
wie z.B. Benzofuranyl, Chromenyl, Xanthenyl, Indolyl, Isoindolyl,
Chinolyl, Isochinolyl, Chromanyl, Isochromanyl, Indolinyl, Isoindolinyl,
Kumarinyl, Isokumarinyl, wobei diese Gruppen insbesondere durch
eine oder mehrere OH-Gruppen substituiert sein können.
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Die
bevorzugten Farbstoffvorläufer
sind:
- – die
Flavanole wie z.B. Catechin und Epichatechin-Gallicin,
- – die
Flavonole wie z.B. Quercetin,
- – die
Anthocyanidine wie z.B. Peonidin,
- – die
Anthocyanine, zum Beispiel Oenin,
- – die
Hydroxybenzoate, zum Beispiel Gallussäure,
- – die
Flavone wie z.B. Luteolin,
- – die
Iridoide wie z.B. Oleuropein, wobei diese Produkte osyliert sein
(z.B. glucosyliert) und/oder in Form von Oligomeren (Procyanidine)
vorliegen können;
- – die
Hydroxystilbene, zum Beispiel Tetrahydroxy-3,3',4,5'-stilben,
gegebenenfalls osyliert (zum Beispiel glucosyliert);
- – das
3,4-Dihydroxyphenylalanin und seine Derivate;
- – das
2,3-Dihydroxyphenylalanin und seine Derivate;
- – das
4,5-Dihydroxyphenylalanin und seine Derivate; wobei diese Derivate
in der Form L (L-DOPA) oder D(D-DOPA) sein können,
- – das
4,5-Dihydroxyindol und seine Derivate;
- – das
5,6-Dihydroxyindol und seine Derivate;
- – das
6,7-Dihydroxyindol und seine Derivate;
- – das
2,3-Dihydroxyindol und seine Derivate;
- – die
Dihydroxycinnnamate wie z.B. Kaffesäure und Chlorogensäure;
- – die
Hydroxycumarine;
- – die
Hydroxyisocumarine;
- – die
Hydroxycumarone;
- – die
Hydroxyisocumarone;
- – die
Hydroxychalcone;
- – die
Hydroxychromone;
- – die
Anthocycane;
- – die
Chinone;
- – die
Hydroxyxanthone; und
- – die
Gemische von diesen.
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Die
insbesondere mit Catechin, Gallussäure und deren Derivaten gebildeten
Polymere (Tannine) weisen antimikrobielle Eigenschaften durch Einschließen von
Mikroorganismen bei der Polymerisation auf. Diese Tannine weisen
außerdem
interessante straffende Eigenschaften für die Haut auf.
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Durch
Variieren der Art der verschiedenen Farbstoffvorläufer und
deren Anteile in der Zusammensetzung kann man die Farbe der endgültigen Färbezusammensetzung
variieren. So erhält
man eine Palette von Farben.
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Zum
Beispiel ergibt ein Verhältnis
von 1/10 Chlorogensäure
und Catechin eine hellbraune Färbung und
ein Verhältnis
von 1/1 eine Mahagonifärbung.
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Die
Farbstoffvorläufer
können
Extrakte von Pflanzen, Früchten,
Zitrusfrüchten,
Gemüsen/Feldfrüchten und
Gemische dieser Extrakte sein, die zahlreiche Polyphenole enthalten,
wie zuvor definiert.
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Unter
den Extrakten von Pflanzen sind die Extrakte von Rosen und von Tee
zu nennen.
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Unter
den Extrakten von Früchten
sind die Extrakte von Apfel, Traube (und insbesondere Traubenkernen)
und Banane zu nennen.
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Unter
den Extrakten von Gemüsen/Feldfrüchten ist
das Extrakt von Kartoffel zu nennen.
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Je
nach den verwendeten Teilen der Früchte, zum Beispiel Fruchtfleisch
oder Kerne von Trauben, erhält
man eine andere Färbung.
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Man
kann auch Gemische von Pflanzen- und/oder Fruchtextrakten verwenden,
wie z.B. Gemische von Extrakten von Apfel und Tee und Gemische von
Extrakten von Traube und Apfel.
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Die
Menge an Farbstoffvorläufer
in der endgültigen
Zusammensetzung muss ausreichen, um eine sichtbare Färbung zu
erhalten. Diese Menge kann in großem Maß je nach der Art des Vorläufers und
der gewünschten
Intensität
für die
Färbung
variieren.
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Im
Allgemeinen erhält
man eine geeignete Färbung,
wenn die Menge an Farbstoffvorläufer
so bemessen ist, dass der Gehalt an Farbstoffvorläufer in
der endgültigen
Färbezusammensetzung
wenigstens 10 μmol pro
Milliliter der endgültigen
Zusammensetzung vorhanden ist.
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Natürlich sind
die Dosierungen der Bestandteile der Zusammensetzungen der Erfindung
nicht toxisch und kosmetisch kompatibel.
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Die
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
können
auch eine wirksame Menge von wenigstens einer Aminosäure, die
wenigstens eine Thiolgruppe (SH) und vorzugsweise eine einzige Thiolgruppe
umfassen, wobei diese Aminosäuren
in Form von Chlorhydraten vorliegen können.
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Die
bevorzugten Aminosäuren
gemäß der Erfindung
sind die Aminosäuren,
die eine Aminofunktion in α-Position
in Bezug auf eine Carbonsäurefunktion
aufweisen.
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Die
bevorzugten Aminosäuren
können
dargestellt werden durch die Formel:
worin R ein zweiwertiger
Hydrocarbonrest ist, linear oder verzweigt, zum Beispiel in C
1-C
10, vorzugsweise
in C
1-C
6, wie z.B.
ein Methylen-, Ethylen-, Butylen-, Ethyliden-, Propylidenrest, ein
gesättigter
und gegebenenfalls substituierter Ringrest, z. B. in C
4-C
8, bivalente aromatische Gruppe, eventuell
substituiert, wie z.B. ein Phenyl-, Tolylen- oder Xylylenrest.
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Unter
den bevorzugten Aminosäuren
für die
Zusammensetzungen der Erfindung sind Cystein und seine Derivate,
insbesondere L-Cystein und L-Cystein-Chlorhydrat und Glutathion und seine
Derivate zu nennen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Farbstoffvorläufer L-DOPA oder ein Dihydroxyindol
und Aminosäure,
L-Cystein oder Glutathion.
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Die
relativen Anteile von Aminosäure
und Oxidationsfarbstoffvorläufer
in den Zusammensetzungen der Erfindung können in großem Maß je nach der gewünschten
Färbung
variieren. Im Allgemeinen variiert das Stoffmengenverhältnis der
Aminosäure
zu dem Farbstoffvorläufer
von 0,001 bis 50, vorzugsweise von 0,01 bis 5 und besonders bevorzugt
von 0,05 bis 2,5.
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Im
Allgemeinen beträgt
der Anteil der Aminosäure
mit Thiolgruppe in der endgültigen
Zusammensetzung, wenn sie gegenwärtig
ist, wenigstens 0,01 μmol
pro Milliliter, vorzugsweise wenigstens 0,1 μmol/ml.
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Durch
Variieren der Art und der Anteile der Farbstoffvorläufer und
der eventuellen Aminosäuren
der Zusammensetzung kann man jede Palette von Farbtönen erhalten
und insbesondere Farbtöne,
die der natürlichen
Bräunung
nahe kommen.
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So
ermöglicht
es die Verbindung von Cystein und Dihydroxyindol, eine Braunnuance
zu erhalten, die der einer natürlichen
Bräunung
näher ist,
als durch einfache Anwendung von Dihydroxyindol, das eine rein schwarze
Farbe ergibt.
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Diese
Verbindung ermöglicht
es, eine natürliche
Färbung
der Haut und der Haare zu erhalten, die ein Gemisch von Eulamin
und Pheomelanin in variablen Verhältnissen ist.
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Die
Zusammensetzungen nach der Erfindung können auch farbige Filme ergeben,
die eine gewisse Transparenz aufweisen. Dieses Merkmal, verbunden
mit der Tatsache, dass es diese Zusammensetzungen ermöglichen,
einen Farbton fast wie natürliche
Bräunung
zu erhalten und dass sie die natürliche
Pigmentierung der Haut aktivieren, macht diese Zusammensetzungen
besonders interessant für
die Anwendung zum Bräunen
der Haut, die es ermöglicht,
künstliche Bräunung und
natürliche
Bräunung
zu kombinieren, wobei man einen gleichmäßigen Farbton erhält.
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Das
physiologisch annehmbare Medium ist ein festes oder flüssiges Medium,
das weder die Färbeeigenschaft
der Vorläufer
noch die Wirkung des Katalysatorsystems beeinträchtigt.
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Das
physiologisch annehmbare Medium ist vorzugsweise ein solubilisierendes
Medium des Farbstoffvorläufers
des Enzyms und der eventuellen Aminosäure.
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Noch
bevorzugter ist das physiologisch annehmbare Medium ein bakteriostatisches
Medium, wobei dieses annehmbare Medium ein Lösungsmittel oder ein Lösungsmittelgemisch
umfasst.
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Unter
den Lösungsmitteln
der geeigneten Vorläufer
für die
Formulierung der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung sind entmineralisiertes
Wasser, vorzugsweise mit mit einer Leitfähigkeit bei Umgebungstemperatur
(25°C) unter
oder gleich 25 mΩn,
zum Beispiel Wasser, das durch die Firma MILLIPORE unter der Bezeichnung
mili Q hergestellt und vertrieben wird, die Alkohole, die polaren
Lösungsmittel
und ihre Gemische zu nennen.
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Die
Alkohole sind vorzugsweise niedrige Alkanole (C1-C6) wie z.B. Ethanol und Isopropanol und Alkandiole
wie z.B. Ethylenglycol, Propylenglycol und Pentandiol.
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Unter
den polaren Lösungsmitteln
sind Ether, Ester (insbesondere Acetate), Dimethylsulfoxid (DMSO), N-Methylpyrrolidon
(NMP), Ketone (insbesondere Aceton und ihre Gemische zu nennen.
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Das
physiologisch annehmbare Medium umfasst vorzugsweise entmineralisiertes
Wasser oder ein Wasser-/Alkoholgemisch, insbesondere Wasser/Ethanol.
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Die
Menge Alkohol in dem Wasser-/Alkoholgemisch kann bis zu 80 Gew.-%
des Wasser-/Alkoholgemischs, vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-% und besonders
bevorzugt 5 bis 20 Gew.-% ausmachen.
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Das
physiologisch annehmbare Gemisch kann ein festes Medium wie z.B.
ein Bindemittel zur Formulierung von Tabletten, insbesondere Brausetabletten,
sein.
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Die
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
können
ebenfalls einen beliebigen klassischen Zusatzstoff umfassen, der
die erwünschten
Eigenschaften nicht beeinträchtigt.
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Die
Zusammensetzungen nach der Erfindung können beispielsweise Sonnenfilter
und UV-Schutzfilter umfassen, z.B. organische Filter wie Benzophenon,
Benzyliden, Derivate von Triazin, Derivate von Hydroxyphenylbenzotriazol,
Derivate von Zimtsäure,
Derivate von Octocrylen, Derivate von Oxybenzone, Benzilidenkampher
und mineralische Filter wie ZnO, TiO2 umfassen.
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Jedoch
können
in den Zusammensetzungen nach der Erfindung, die in Bräunungsrezepturen
verwendet werden, die durch Verbindung des Katalysatorsystems und
des Enzyms gebildete Pigmente (Melanine) in Abwesenheit zusätzlicher
Filter einen Sonnenschutz bereit stellen.
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Vorzugsweise
sind die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
frei von Chelatisierungsmitteln der verwendeten Salze von Mn(II)
und/oder Zn(II), weil diese Mittel dazu neigen, die Oxidation der
Farbstoffvorläufer
zu hemmen.
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Um
die Färbung
der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
zu zeigen, genügt
es, die Zusammensetzung gemäß der Erfindung
in die Gegenwart eines oxidierenden Mediums wie z.B. eines Mediums,
das Sauerstoff (z.B. Luftsauerstoff) enthält, zu bringen.
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Die
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
werden zum Färben
der Haut und/oder von Keratinsubstanzen wie Kopfhaar, Wimpern, Augenbrauen
und Körperhaar
verwendet.
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Zum
Färben
der Haut und der Keratinfasern können
verschiedene Verfahren zur Anwendung der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
verwendet werden.
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Gemäß einem
ersten Verfahren trägt
man auf die Haut oder die Keratinfasern in Gegenwart von Sauerstoff,
zum Beispiel Luftsauerstoff, eine Zusammensetzung auf, die alle
Inhaltsstoffe der Zusammensetzung umfasst, das heißt, das
Enzym und das Katalysatorsystem und gegebenenfalls den oder die
Farbstoffvorläufer und/oder
die Aminosäuren
mit Thiolgruppe. Wenn die Zusammensetzung einen Farbstoffvorläufer enthält, kann
die Farbe entweder vor dem Auftragen oder nach dem Auftragen der
Zusammensetzung auf der Haut und/oder den Keratinfasern offenbart
werden.
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Gemäß einem
zweiten Verfahren kann man zuerst auf die Haut oder die Keratinsubstanzen
einen Film aus einer Basiszusammensetzung, einem Enzym und gegebenenfalls
einem oder mehreren Vorläufern
und einer oder mehreren Aminosäuren
mit Thiolgruppe in einem physiologisch annehmbaren Medium auftragen und
dann auf den Film der Basiszusammensetzung einen Film des Katalysatorsystems
in einem physiologisch annehmbaren Medium, der in Gegenwart von
Sauerstoff die Färbung
der Basiszusammensetzung offenbart, auftragen.
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Natürlich kann
die Anwendungsreihenfolge der Filme umgekehrt werden.
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Die
Anwendung der Filme kann durch jedes bekannte Mittel erfolgen, insbesondere
durch Pulverisierung.
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Wenn
die Zusammensetzung gemäß der Erfindung
auf die Haut und/oder die Keratinfasern aufgetragen ist, kann man
eine Lösung
mit einem oder mehreren Orthodiphenolen anwenden, und in dem Maß, wie das
ursprünglich
gegenwärtige
Katalysatorsystem nicht vollständig
verbraucht worden ist, bewirkt die Zufuhr dieses (oder dieser) zusätzlichen
Orthodiphenol(s)(e) eine Erhöhung
die Remanenz der Färbung
und/oder je nach dem (oder den) verwendeten Orthodiphenol(en) eine
Nuancierung des Farbtons und/oder eine Erhöhung der Intensität.
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Die
Zusammensetzungen der Erfindung können es auch ermöglichen,
Pigmentierungsfehler wie z.B. Vitiligo, eine Schwangerschaftsmaske
sowie Hautfehler wie Altersflecken und Kuperose zu maskieren.
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Die
Färbung
der Zusammensetzung kann durch die Wahl des Farbstoffvorläufers und/oder
der Aminosäure
mit Thiolgruppe in Abhängigkeit
von dem zu maskierenden Fehler bestimmt werden.
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Die
Zusammensetzungen der Erfindung weisen den Vorteil auf, dass sie
keine Verwendung von Wasserstoffperoxid erfordern.
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Die
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
können
in verschiedenen Formen vorliegen, wie z.B. in Form von Flüssigkeiten,
von Cremes, von Gels oder in einer beliebigen anderen Form, die
geeignet ist, eine Färbung,
insbesondere der Haut und des Keratinsubstanzen, zu bewirken.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung können
die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
in Form eines Aerosols mit einer einzigen Kammer, in der sich die
Zusammensetzung, die das oder die Enzyme) einschließt, gegebenenfalls
der oder die Farbstoffvorläufer
und/oder die Aminosäuren
mit SH-Gruppe, das
Katalysatorsystem und ein inertes klassisches Treibgas wie z.B.
Stickstoff, ein gesättigter Kohlenwasserstoff
wie Isopropan oder ein Fluorkohlenwasserstoff, zum Beispiel ein
Freon®,
befinden.
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In
einer zweiten Ausführungsform
kann die Zusammensetzung gemäß der Erfindung
in Form eines Kits konditioniert werden, das zwei gesonderte Behälter um fasst,
einen für
die Grundzusammensetzung, die das oder die Enzyme, gegebenenfalls
den oder die Farbstoffvorläufer
und/oder die Aminosäuren
enthält,
den anderen für
das Katalysatorsystem, wobei die Grundzusammensetzung und das Katalysatorsystem
zum Anwendungszeitpunkt gemischt oder nacheinander aufgetragen werden.
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In
einer dritten Ausführungsform
kann die Zusammensetzung in einem Pumpsystem mit einer einzigen Kammer
ohne Luftnachfüllung
oder in einem Pumpsystem mit zwei Kammern enthalten sein, wobei
die Grundzusammensetzung sich in einer Kammer und das Katalysatorsystem
sich in der anderen befindet.
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In
einer vierten Ausführungsform
kann die Zusammensetzung gemäß der Erfindung
in Form von Tabletten, insbesondere Tabletten fürs Bad, vorliegen. Jede Tablette
kann, gemischt mit einem Bindemittel, das oder die Enzym(e), gegebenenfalls
den oder die Farbstoffvorläufer
und/oder die Aminosäure(n)
und das Katalysatorsystem, wobei das Bindemittel die Reaktion in
Gegenwart von Sauerstoff verhindert, umfassen oder aber das oder
die Enzym(e), gegebenenfalls den oder die Farbstoffvorläufer und/oder
die Aminosäure(n)
einerseits und das Katalysatorsystem andererseits sind in gesonderten
Tabletten enthalten.
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Durch
Auflösen
von entweder der einzigen Tablette oder jeweils einer Tablette der
Bestandteile in Wasser, zum Beispiel im Badewasser, erhält man die
Färbezusammensetzung
gemäß der Erfindung.
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Bei
den Tabletten kann es sich in klassischer Weise um Brausetabletten
handeln.
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Das
verwendete Bindemittel kann ein beliebiges klassisches Bindemittel
sein, wie z.B. ein Gemisch aus Talk, Stearat (insbesondere Magnesium),
Zitrus- und/oder
Weinsäure
und Alkali- und/oder Erdalkalimetallhydrogencarbonat.
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Die
gegenwärtige
Menge Zitrus- und/oder Weinsäure
muss so sein, dass keine Neutralisierung des Hydrogencarbonats,
die zu einem Mangel an freiem Hydrogencarbonat in Bezug auf Mn(II)
und/oder Zn(II) führt,
erfolgt.
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Da
andererseits Wasser, insbesondere Leitungswasser und bestimmte Quell- oder Mineralwasser,
im Allgemeinen Mangan (II) enthalten, reicht es mitunter, in das
Wasser eine einzige Tablette zu geben, die das Hydrogencarbonat,
das oder die Enzyme) und gegebenenfalls den oder die Farbstoffvorläufer und/oder
die Aminosäure(n)
mit der Thiolgruppe enthält,
wobei der Mn(II)-Anteil
des Katalysatorsystems dann durch das im Wasser gegenwärtige Mn(II)
geliefert wird.
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Ebenso
können
bestimmte Pflanzenextrakte (zum Beispiel Extrakte von Teeblättern) bedeutende Mengen
Mangan (II) enthalten. Je nach diesen Anteilen werden die Konzentrationen
des Katalysatorsystems so angepasst, dass ein zufrieden stellendes
Ergebnis erzielt wird.
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Natürlich kann
die Intensität
der Färbung
durch Auflösen
mehrerer Tabletten im Wasser variiert werden.
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Andererseits
kann die Färbegeschwindigkeit
beschleunigt werden, indem man der Zusammensetzung eine Verbindung
oder eine Formulierung von Verbindungen hinzufügt, die zum Beispiel durch
Kontakt mit der Haut Sauerstoff erzeugen. So kann eine solche Verbindung
oder Formulierung beispielsweise Natriumperoxid in einer Tablette
enthalten. Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende
Erfindung. In den Beispielen, sofern nicht anders angegeben, sind
alle Prozentsätze
in Gewicht ausgedrückt.
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BEISPIEL 1
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Dieses
Beispiel zeigt "in
vitro" die Erhöhung der
Geschwindigkeit, mit der sich die Farbverbindungen (Melanin) bilden.
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In
eine Platte mit 96 Vertiefungen gibt man Proben von 200 μl (4 Vertiefungen
je Produktkonzentration), deren Formulierungen in der unten stehenden
Tabelle I angegeben sind.
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Die
Platte wird 1 Stunde lang bei 30°C
inkubiert, dann misst man: die optische Dichte (DO) der Proben von
620 nm mit einem Mikrotitrationsplatten-Luminometer (Labsystem iEMS). Die Ergebnisse
sind in der Tabelle II aufgeführt.
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Die
Beispiele zeigen, dass die Verwendung eines Katalysatorsystems gemäß der Erfindung
die Propigmentierungsaktivität
des Enzyms erheblich erhöht.