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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen eine neue Verwendung
von Ellagsäure,
ihrer Salze, ihrer Metallkomplexe, ihrer Mono- oder Polyetherderivate,
ihrer mono- oder polyacylierten Derivate und ihrer Carbonat- oder
Carbamatderivate, die sich von der Hydroxygruppen ableiten, als
vor Umweltbelastungen schützendes
kosmetisches Mittel.
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Verschiedene
Typen xenobiotischer chemischer Substanzen und Partikel bilden die
städtische
Umweltverschmutzung.
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Es
gibt drei große
Kategorien von Schadstoffen, die schädliche Auswirkungen auf die
Haut und das Haar haben können:
Gase, Schwermetalle und Partikel, bei denen es sich um Verbrennungsrückstände handelt,
auf denen sehr zahlreiche organische Verbindungen adsorbiert sind.
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Es
sind die äußersten
Gewebe, die anfänglich
und unmittelbar den toxischen Substanzen aus der Umwelt ausgesetzt
sind. Die Haut ist unmittelbar und häufig oxidativ wirkenden Umwelteinflüssen ausgesetzt.
Zu den Quellen für
Oxidationsmittel aus der Umwelt gehören der Sauerstoff, die Bestrahlung
mit UV-Sonnenlicht sowie Ozon und die Oxide von Stickstoff und Schwefel
in verschmutzter Luft. Die Schadstoffe in der Atmosphäre, die
aus den primären
und sekundären
Produkten der Verbrennungen in Haushalt und Industrie bestehen,
wie mono- und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, stellen
ebenfalls eine bedeutende Quelle für oxidativen Stress dar. Die
Haut ist besonders empfindlich gegenüber der Einwirkung von oxidativem
Stress, und die äußerste Schicht
dient als Barriere gegenüber
oxidativen Schädigungen.
Unter den meisten Umständen
bestehen gute Aussichten dafür,
dass das Oxidationsmittel nach einer Reaktion mit den Keratinmaterialien neutralisiert
wird, aber die gebildeten Reaktionsprodukte können für die Schädigung von Zellen und Geweben verantwortlich
sein.
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Das
Stratum corneum, die Barriere der Haut, stellt die Kontaktstelle
zwischen der Luft und dem Hautgewebe dar. Die zweiphasige Struktur
aus Lipiden und Proteinen stellt einen äußerst wichtigen Faktor für diese Barrierefunktion
der Haut dar. Diese Bestandteile können mit den Oxidationsmitteln
reagieren und können
verändert
werden, wodurch die Abschuppung gefördert wird. Die Lipidperoxidation,
die durch Ozon verursacht wird, kann die Haut auf zwei Weisen verändern:
- 1 / Die Oxidation und der Abbau der Lipide
des Stratum corneum kann die Barrierefunktion des Stratum corneum
verschlechtern. Die Störung
der äußeren Lipide
und der Architektur der Proteine scheinen auslösende Faktoren für zahlreiche
Dermatosen (Psoriasis, atopische Dermatitis, reizende Dermatitis)
zu sein.
- 2 / Die gesteigerte Bildung von Oxidationsprodukten der Lipide
in den obersten Hautschichten kann Schädigungen in den benachbarten
Hautschichten auslösen.
Die Reaktion von Ozon (O3) mit den ungesättigten Lipiden
schließt
Additionsreaktionen an Doppelbindungen ein. Dieser Prozess führt in einem
zweiten Schritt zum Bruch der Lipidketten und zur Bildung von Hydroperoxiden
von Aldehyden und von Wasserstoffperoxid. Es handelt sich hierbei
um einen speziellen Mechanismus, der verschieden vom beschriebenen
herkömmlichen
Mechanismus der Lipidperoxidation ist, der durch ein Radikal vermittelt
wird. Die sekundären oder
tertiären
Produkte der Lipidoxidation, die durch Ozon gebildet werden, die
eine geringere Reaktivität als
Ozon aufweisen, aber eine längere
Lebensdauer haben, können
die Wirkungen des Ozons weiter ausbreiten. Aufgrund ihrer relativen Stabilität haben
die Produkte der Oxidation der Lipide und der Peroxidation, d. h.
die Aldehyde und die Oxide von Cholesterin, das Potential, Zellen
an entfernten Stellen zu schädigen, die
nicht unmittelbar dem O3 ausgesetzt sind.
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Eine
beträchtliche
oxidative Schädigung
im Bereich der oberflächlichen
Schichten des Stratum kann entzündliche
Prozesse auslösen,
die in den darunter liegenden Schichten lokalisiert sind, was zum
Einwandern von Phagozyten führt,
die, indem sie Oxidationsmittel erzeugen, die anfänglichen
oxidativen Prozesse verstärken.
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Im
Fall der städtischen
Umweltverschmutzung kann die gleichzeitige O3-
und UV-Exposition einen synergistischen oxidativen Stress verursachen.
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Gleichermaßen ist
vorstellbar, dass es eine synergistische Wirkung zwischen Ozon und
organischen Verbindungen gibt, die bei der Verbrennung entstehen.
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Eine
weitere Kategorie von Schadstoffen besteht aus den Schwermetallen.
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Der
Organismus benötigt
Metallionen in Form von Spuren als essentielle Nährstoffe. Verschiedene Funktionen,
an denen Polypeptide beteiligt sind, wie enzymatische, strukturelle
und immunologische Funktionen, machen beispielsweise metallische
Cofaktoren erforderlich.
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Andere
Metallionen jedoch, insbesondere die Ionen von Schwermetallen, können diese
Funktionen beeinträchtigen,
wenn sie in nichtphysiologischen Konzentrationen vorhanden sind.
Daher kann eine übermäßige Exposition
von Metallen aus der Umwelt zu toxischen Effekten führen.
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Ökologische
Studien, die in Industrieländern
durchgeführt
wurden, zeigen, dass die in der Atmosphäre enthaltenen Metallmengen
zunehmen. Dies führt
nach der Aufnahme von kontaminierten Nahrungsmitteln und dem Einwirken
von Metallen in der Atmosphäre
zu einer Erhöhung
der Konzentration an Schwermetallen in den Geweben des Organismus.
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Die
Folgen der Anreicherung von Schwermetallen können äußerst gefährlich sein, und ihre Toxizität wird teilweise
durch eine Veränderung
der Tertiär-
und Quartärstruktur
der Proteine verursacht, was zu einer Verringerung ihrer katalytischen
Aktivität
führt.
Die beschädigten
Proteine können
zu Antigenen werden und eine Immunantwort auslösen.
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Außerdem führt die
Anreicherung von Metallen in Schmutzpartikeln, die in der Luft vorhanden
sind, wie von Zink, Kupfer, Cobalt, Mangan, Quecksilber oder Nickel,
bei Kindern zu Gedächtnisstörungen.
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Ein
weiterer Mechanismus, der für
die toxischen Wirkungen von Metallen verantwortlich ist, besteht aus
der kompetitiven Substitution natürlicher physiologischer Cofaktoren
durch die Schwermetalle in nicht-physiologischen Konzentrationen.
Daher ist die Kontrolle verunreinigender Schwermetalle in der Atmosphäre wesentlich
für die
Vorbeugung vor Krankheiten, die mit der Aufnahme dieser Metalle
zusammenhängen.
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Aufgrund
der zunehmenden Kontamination der Umwelt mit Schwermetallen und
ihres allgegenwärtigen
Vorhandenseins im Ökosystem
stellen die Haut, das Haar und die zugänglichen Schleimhäute die größte Kontaktfläche dar
und fördern
demnach die Anreicherung von Metallen und ihre spätere Absorption
im Organismus.
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Bestimmte
Metalle und Metallverbindungen, die bei industriellen Herstellungsverfahren,
in chemischen Produkten, Schmuckstücken, Kleidung, Arzneimitteln,
Farbmitteln und Pflegeprodukten enthalten sind, sind an primären Reizungen,
allergischen Reaktionen und karzinogenen Reaktionen im Bereich des
Hautgewebes beteiligt.
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Bei
den in der Umwelt besonders zu beanstandenden Metallen handelt es
sich um Kupfer, Cobalt, Zink, Mangan, Quecksilber, Nickel und Blei.
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Die
Hautrötung,
die durch eine Dermatitis gegen Metalle verursacht wird, stellt
ein Problem dar, auf das man bei Menschen trifft, die großen Mengen
bestimmter Metallionen ausgesetzt sind. Die Nickelexposition in
der Umwelt wird in hohem Ausmaß durch
die häufige
Verwendung dieses Metalls in Schmuckgegenständen, Uhrarmbändern und
den Knöpfen
von Kleidungsstücken
verursacht. Die Sensibilisierung gegenüber Nickel unter Entwicklung
einer Dermatitis stellt in bestimmten Berufen ein industrielles
Risiko dar. Die Ablagerung von Metallen auf dem Haar ist ein unvermeidbares
Phänomen.
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Das
Haar stellt einen starken Absorber für Metalle dar. Die Fixierung
ist derartig fest, dass diese Metalle, sobald sie fixiert und durch
anionische Stellen der Faser eingefangen sind, nur schwer wieder
entfernt werden können.
Der Grad der Fixierung der Metalle auf dem Haar hängt im Allgemeinen
von mehreren Faktoren ab, wie der Größe der Faser, ihrer Porosität und der
Dauer der Exposition. Metalle wie Kupfer, Blei und Eisen können chemische
Behandlungen, wie die Färbung
und die permanente Verformung des Haares, stören.
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Die
Haare stellen außerdem
Stellen dar, die von diesen Schwermetallpartikeln bevorzugt werden.
So besitzen Keratinfasern anionische Stellen, an die kationische
Schwermetalle binden, wodurch sie angereichert werden. Bestimmte
kosmetische Produkte enthalten Metalle wie Magnesium, Kupfer oder
Eisen. Die Absorption dieser Metalle durch die Keratinfasern kann
chemische Behandlungen, wie Färbungen,
Entfärbungen
oder die Wirkungen einer Dauerwellverformung stören. Diese Wechselwirkungen
können
zu Schwierigkeiten bei der Färbung
oder zu Fällungsreaktionen
führen,
was in dem amerikanischen Patent US-5 635 167 beschrieben wird.
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Es
wurde gezeigt, dass bestimmte Schwermetalle in die Haut eindringen
und dort angereichert werden (A.B.G. Landsdown. Critical Reviews
in Toxicology. 1995, 25:397–462).
In hoher Konzentration können
sie folgende Reaktionen auslösen:
Oxidationsmechanismen im Bereich der Membranlipide, eine unmittelbare
Cytotoxizität,
die im Stande ist, zu einer zellulären Nekrose und einer Alkylierung
der zellulären
Nucleophile zu führen,
was ursächlich
für Sensibilisierungen
oder karzinogene Reaktionen sein kann.
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Eine
weitere wesentliche Kategorie von Schadstoffen besteht aus den Verbrennungsrückständen in Form
von Partikeln, auf denen sehr zahlreiche organische Verbindungen
adsorbiert sind, insbesondere die polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe
(HAP). Diese polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe, die
auf der Oberfläche
von Partikeln und Staubkörnern
adsorbiert sind, die durch die städtische Luft transportiert
werden, können
in das Hautgewebe eindringen und hier biotransformiert werden. Ihr
Leberstoffwechsel, der in der Literatur ausführlich beschrieben ist, führt zur
Bildung monohydroxylierter Stoffwechselprodukte (Entgiftungsweg),
von Epoxiden und epoxidierten Diolen (Weg, auf dem Stoffe toxisch
werden). Im Bereich der Haut können ähnliche
Phänomene
beobachtet werden. Die se Verbindungen sind dafür bekannt, dass sie im Bereich.
der Haut karzinogene und immunogene Wirkungen haben.
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Bei
kosmetischen und therapeutischen Behandlungen wurden bereits Lösungen ins
Auge gefasst, die darin bestehen, die Gewebe mit Verbindungen mit
schwefelhaltigen Gruppen zu schützen,
die sich wie Maskierungsmittel für
Schwermetalle verhalten, wie die Metallthionine in dem Patent
EP 0 557 042 A1 und
die Aminosäureverbindungen
mit schwefelhaltigen Gruppen in der Patentanmeldung EP 0 914 815
A1.
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In
der Patentanmeldung GB 233 3705 wird die Verwendung von Ethylendiamindibernsteinsäure in Zusammensetzungen
für die
Behandlung von Hautreizungen durch Schwermetalle erwähnt.
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Im Übrigen werden
in dem Dokument EP-A 0 496 173 Pistazienextrakte, die Ellagsäure enthalten,
in Kombination mit Gallensäure
und hydrolysierbaren Tanninen beschrieben, um den schädlichen
Wirkungen freier Radikale vorzubeugen. Dieses Dokument sieht ferner
einer Anwendung in der Kosmetik als Schutzfilter für UV-B-Strahlung
vor, die für
die Hautalterung verantwortlich ist.
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Zahlreiche
Patente des Standes der Technik betreffen im Wesentlichen die Verwendung
von Ellagsäure
aufgrund ihrer depigmentierenden Eigenschaften, der Filterung von
UV-Strahlung, ihrer Krebs vermeidenden und entzündungshemmenden Eigenschaften.
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Die
gestellte Aufgabe besteht demnach darin, die Haut vor Gasen, Schwermetallen,
organischen Verbrennungsrückständen und
deren schädlichen
Wirkungen zu schützen,
die die städtische
Umweltverschmutzung bilden und die einzeln oder in Kombination auf
die Haut einwirken.
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Es
wurde nunmehr völlig überraschend
festgestellt, dass die Verwendung unter topischer Anwendung von
Ellagsäure,
ihrer Salze, ihrer Metallkomplexe, ihrer Mono- oder Polyetherderivate,
ihrer mono- oder polyacylierten Derivate und ihrer Carbonat- oder
Carbamatderivate, die sich von den Hydroxygruppen ableiten, es ermöglicht,
die Keratinmaterialien, die Haut und die Hautanhangsgebilde vor
den schädlichen
Wirkungen von Gasen, Schwermetallen und organischen Verbrennungsrückständen zu
schützen.
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Die
Anmelderin hat festgestellt, dass Keratinmaterialien, die Haut und
die Hautanhangsgebilde mit Ellagsäure vor den schädlichen
Wirkungen der Umweltverschmutzung bewahrt und geschützt werden
kann.
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Ellagsäure ist
von großem
Interesse als wirksames Molekül
gegen die schädlichen
Auswirkungen der Umweltverschmutzung auf die Haut. Sie hat den Vorteil,
dass sie eine Schutzwirkung gegen die Schadstoffe verschiedener
Beschaffenheit in geringen Konzentrationen aufweist.
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Ellagsäure, die
auch als 2,3,7,8-Tetra-(1)-hydroxy-(5,4,3-cde)-benzopyrano-(1)-benzopyran-1,10-dion bezeichnet
wird, ist ein wohlbekanntes Molekül, das zur Gruppe der Polyphenole
gehört
und das im Pflanzenreich vorkommt. Es kann auf die Veröffentlichung
im Merck-Index,
20. Auflage (1996), Nr. 3588, verwiesen werden.
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Aus
der Druckschrift FR-A-1 478 523 sind ein Verfahren zur Reinigung
von Ellagsäure
und die gereinigten Ellagsäuren,
die durch ein derartiges Verfahren erhalten werden, bekannt.
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Ellagsäure weist
die folgende chemische Formel
auf, die vier miteinander
verbundene Ringe aufweist.
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Ellagsäure ist
im Handel erhältlich,
insbesondere von der Firma Sigma, Frankreich.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Verwendung unter topischer Anwendung
von Ellagsäure,
ihrer Salze, ihrer Metallkomplexe, ihrer Mono- oder Polyetherderivate,
ihrer mono- oder polyacylierten Derivate sowie ihrer Carbonat- oder
Carbamatderivate, die sich von den Hydroxygruppen ableiten, als
vor Umweltbelastungen schützen
de kosmetische Mittel.
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Unter
vor Umweltbelastungen schützendem
kosmetischem Mittel wird ein Mittel verstanden, das die Haut und
die Keratinmaterialien schützt,
um die schädlichen
Wirkungen toxischer Gase, wie Ozon, von Metallen und von organischen
Verbrennungsrückständen zu
verhindern, abzuschwächen
und/oder zu beseitigen.
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Ellagsäure und
ihre Derivate werden als kosmetische Mittel verwendet, die toxische
Gase einfangen, und/oder als kosmetische Mittel, die mit Schwermetallen
Chelatkomplexe bilden, und/oder als kosmetische Mittel, die es ermöglichen,
die Kontaktüberempfindlichkeit,
die u. a. durch polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe verursacht
wird, zu vermeiden.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung . von Ellagsäure und
ihrer Derivate in einer oder für
die Herstellung einer kosmetischen Zusammensetzung zur topischen,
vor Umweltbelastung schützenden
Anwendung.
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Im
Rahmen der Erfindung gehören
zu den Salzen der Ellagsäure
vor. allem die Metallsalze, insbesondere die Alkalimetall- oder
Erdalkalimetallsalze, wie das Natrium- und das Calciumsalz, die
Salze von Aminen, wie die Salze von Methylglutamin, Diethanolamin,
Triethanolamin, Cholin, Bistriethylamin, die Salze von Aminosäuren, insbesondere
die Salze von basischen Aminosäuren,
wie das Arginin-, das Lysin- und das Ornithinsalz, zu den Metallkomplexen
gehören
vor allem die Metallkomplexe mit Zink und Kupfer und die mono- oder polyacylierten
Derivate enthalten vor allem gesättigte
oder ungesättigte
Acylgruppen, die 2 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisen. Diese Acylgruppen
stammen vorzugsweise von Essigsäure,
Palmitinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure, Stearinsäure, Brassidinsäure, Erucasäure, Behensäure und (all-Z)-5,8,11,14,17-Eicosapentaensäure ab.
Die oben erwähnten
Mono- oder Polyetherderivate sind vor allem Alkoxyderivate, die
1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, oder Derivate, die durch die
Kondensation einer oder mehrerer Hydroxygruppen der Ellagsäure mit
einem Zucker oder einer Zuckerkette entstehen. Es handelt sich vor
allem um die 3-Methoxyellagsäure
oder Mono- oder Polyetherderivate mit Zuckern, wie Glucose, Arabinose,
Rhamnose und Galactose.
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Die
weiter oben erwähnten
Etherderivate oder acylierten Derivate können durch Verfahren zur Veretherung
oder Acylierung von Polyphenolen erhalten werden, die dem Fachmann
wohlbekannt sind.
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Einige
Derivate können
ferner durch Extraktion aus Pflanzen erhalten werden.
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Die
in der Erfindung verwendeten kosmetischen Zusammensetzungen enthalten
vorteilhaft 0,001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-%
an Ellagsäure,
ihrer Salze, ihrer Metallkomplexe, ihrer Mono- oder Polyetherderivate,
ihrer mono- oder polyacylierten Derivate und ihrer Carbonat- oder
Carbamatderivate, die sich von den Hydroxygruppen ableiten, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
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Diese
Zusammensetzung kann außerdem
mindestens eine weitere vor Umweltbelastungen schützende Verbindung
enthalten.
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Diese
Verbindung kann insbesondere unter den Anthocyanen und/oder deren
Derivaten, den Verbindungen, die eine Thioether-, Sulfoxid- oder
Sulfongruppe enthalten, Ergothionin und/oder seinen Derivaten, den
Chelatbildnern für
Schwermetalle, wie beispielsweise den Derivaten der N,N'-Dibenzylethylendiamin-N,N'-diessigsäure, den
Antioxidantiert, den Zellextrakten von Pflanzen aus der Familie
Pontederiaceae ausgewählt
werden.
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Die
in der Erfindung verwendete kosmetische Zusammensetzung kann außerdem ein
kosmetisch akzeptables Medium enthalten, das ganz besonders aus
Wasser und/oder gegebenenfalls einem kosmetisch akzeptablen organischen
Lösemittel
besteht.
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Sie
können
aus der Gruppe ausgewählt
werden, die aus den hydrophilen organischen Lösemitteln, den amphiphilen
Lösemitteln,
den lipophilen organischen Lösemitteln
und deren Gemischen besteht.
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Von
den hydrophilen organischen Lösemitteln
können
beispielsweise die geradkettigen oder verzweigten niederen einwertigen
Alkohole, die 1 bis 8 Kohlenstoffatome aufweisen, wie Ethanol, Propanol,
Butanol, Isopropanol, Isobutanol, die Polyethylenglykole, die 6
bis 80 Ethylenoxid-Einheiten aufweisen, die Polyole, wie Propylenglykol,
Iroprenglykol, Butylenglykol, Glycerin, Sorbit, die Mono- oder Dialkylisosorbide,
deren Alkylgruppen 1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweisen, wie Dimethylisosorbit,
die Glykolether, wie der Diethylenglykolmonomethylether oder der
Diethylenglykolmonoethylether, und die Propylenglykolether, wie
der Dipropylenglykolmethylether, angegeben werden.
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Als
amphiphile organische Lösemittel
können
Polyole, wie Propylenglykolderivate (PPG), wie die Ester aus Polypropylenglykol
und Fettsäuren,
die Ether aus PPG und Fettalkoholen, wie PPG-23-oleylether, und PPG-36-oleat
angegeben werden.
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Als
lipophile organische Lösemittel
können
beispielsweise die Fettester, wie Düsopropyladipat, Dioctyladipat,
die Alkylbenzoate, angegeben werden.
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Die
organischen Lösemittel
werden vorzugsweise unter den mono- oder polyfunktionellen Alkoholen, den
gegebenenfalls ethoxylierten Polyethylenglykolen, den Estern von
Polypropylenglykol, Sorbit und seinen Derivaten, den Dialkylisosorbiden,
den Glykolethern und den Polypropylenglykolethern, den Fettestern
ausgewählt.
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Die
organischen Lösemittel
können
5 bis 98 % des Gesamtgesichts der Zusammensetzung ausmachen.
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Damit
die in der Erfindung verwendeten Zusammensetzungen angenehmer zu
verwenden sind, geschmeidiger bei der Anwendung sind, nahrhafter
und weicher machend sind, ist es möglich, eine Fettphase zu dem
Medium dieser Zusammensetzungen zu geben.
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Die
Fettphase macht vorzugsweise 0 bis 50 % des Gesamtgewichts der Zusammensetzung
aus.
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Diese
Fettphase kann ein oder mehrere Öle
enthalten, die vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt werden,
die aus den folgenden Ölen
besteht:
- – den
flüchtigen
oder nicht flüchtigen,
geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gegebenenfalls mit organischen
Gruppen modifizierten, wasserlöslichen
oder fettlöslichen
Siliconen,
- – den
Mineralölen,
wie Paraffinöl
und Vaseline,
- – den Ölen tierischer
Herkunft, wie Perhydrosqualen,
- – den Ölen pflanzlicher
Herkunft, wie Süßmandelöl, Avocadoöl, Ricinusöl, Olivenöl, Jojobaöl, Sesamöl, Erdnussöl, Macadamiaöl, Traubenkernöl, Kopraöl,
- – den
synthetischen Ölen,
wie Purcellinöl,
die Isoparaffine,
- – den
fluorierten und perfluorierten Ölen,
- – den
Fettsäureestern,
wie Purcellinöl.
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Sie
kann außerdem
als Fettsubstanz ein oder mehrere Fettalkohole, Fettsäuren oder
Wachse (Paraffin, Polyethylenwachs, Carnaubawachs, Bienenwachs)
enthalten.
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Die
in der Erfindung verwendeten Zusammensetzungen können außerdem in bekannter Weise die
auf dem Gebiet der Kosmetik üblichen
Zusatzstoffe enthalten, wie herkömmliche
wässrige
oder lipophile Gelbildner und/ oder Verdickungsmittel, hydrophile
oder lipophile Wirkstoffe, Konservierungsmittel, Antioxidantien, Parfüms, Emulgatoren,
Hydratisierungsmittel, Pigmentierungsmittel, Depigmentie rungsmittel,
Keratolytika, Vitamine, Emollientien, Maskierungsmittel, grenzflächenaktive
Stoffe, Polymere, alkalisch machende Mittel oder Säuerungsmittel,
Füllstoffe,
Mitteln gegen freie Radikale, Ceramide, Sonnenschutzfilter, insbesondere
Ultraviolett-Filter, Repellentien gegen Insekten, schlank machende
Mittel, Farbmittel, Bakterizide, Antischuppenmittel.
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Die
Mengen dieser verschiedenen Zusatzstoffe entsprechen den auf den
betreffenden Gebieten herkömmlicherweise
verwendeten Mengen.
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Der
Fachmann achtet selbstverständlich
darauf, die mögliche(n),
zu der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
zu gebende(n) Verbindungen) so auszuwählen, dass die vorteilhaften
Eigenschaften, die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung unmittelbar
verbunden sind, nicht oder nicht wesentlich durch den in Betracht
gezogenen Zusatz verschlechtert werden.
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Die
erfindungsgemäß verwendeten
Zusammensetzungen können
in allen galenischen Formen vorliegen, die normalerweise für eine topische
Anwendung verwendet werden, insbesondere in Form einer wässrigen,
wässrig-alkoholischen
oder öligen
Lösung,
einer Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl-Emulsion
oder einer multiplen Emulsion, eines wässrigen oder öligen Gels,
eines flüssigen,
pastösen
oder festen wasserfreien Produkts oder einer Dispersion eines Öls mit Hilfe
von Kügelchen
in einer wässrigen
Phase, wobei es sich bei diesen Kügelchen um polymere Nanopartikel,
wie Nanokügelchen
und Nanokapseln oder besser Lipidvesikeln vom ionischen und/oder
nichtionischen Typ handeln kann.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusammensetzungen können mehr
oder weniger fluid sein und das Aussehen einer weißen oder
gefärbten
Creme, einer Pomade, einer Milch, einer Lotion, eines Serums, einer
Paste, eines Schaums oder eines Feststoffs haben.
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Sie
können
gegebenenfalls in Form eines Aerosols auf die Haut aufgetragen werden.
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Sie
können
ferner in fester Form vorliegen, beispielsweise in Form eines Sticks.
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Sie
können
als Pflegeprodukt und/oder als Schminkprodukt verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
einen pH-Wert aufweisen, der im Bereich von 3 bis 8 und vorzugsweise
im Bereich von 5 bis 7 liegt.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur
kosmetischen Behandlung, das dafür
vorgesehen ist, einen Schutz des Organismus vor den Auswirkungen
der Umweltverschmutzung zu erhalten, das darin besteht, auf die
Haut eine kosmetisch wirksame Menge an Ellagsäure, ihrer Salze, ihrer Komplexe,
ihrer Mono- oder Polyetherderivate, ihrer mono- oder polyacylierten
Derivate und ihrer Carbonat- oder Carbamatderivate, die sich von
den Hydroxygruppen ableiten, aufzutragen.
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Ein
weiteres erfindungsgemäßes Verfahren
zur kosmetischen Behandlung, das dafür vorgesehen ist, einen Schutz
des Organismus vor den Wirkungen der Umweltverschmutzung zu erhalten,
besteht darin, auf die Haut eine erfindungsgemäße kosmetische Zusammensetzung,
die wie weiter oben definiert ist, aufzutragen.
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Die
folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung,
ohne jedoch die Erfindung einzuschränken.
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EXPERIMENTE
1. Schutz vor den Auswirkungen von Ozon
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Prinzip:
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Ozon
ist imstande, die zellulären
Bestandteile zu oxidieren, wobei insbesondere carbonylierte Proteine und
Lipidhydroperoxide entstehen. Die quantitative Bestimmung der Lipidhydroperoxide
stellt eine Möglichkeit für die Messung
des oxidativen Stresses dar, der einwirkt, wenn das Hautgewebe diesem
Schadstoff ausgesetzt wird. Eine Abnahme ihrer Menge ist ein Hinweis
auf eine Schutzwirkung von Ellagsäure.
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Zelltyp und Kultivierung:
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Die
Untersuchung wurde mit einer aus einer Monolage menschlicher Keratinocyten
bestehenden Kultur durchgeführt,
die von plastischen chirurgischen Eingriffen stammten. Die Zellen
werden bei J-3 in einer Menge von 25000 Zellen/cm2 in
500 μl Kulturmedium
in Behälter
mit 48 Vertiefungen geimpft. Die Inkubationen werden bei 37 °C in feuchter
Atmosphäre
mit 5 % CO2 durchgeführt.
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Vorbehandlung der Keratinocyten
mit Ellagsäure
(J-1):
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Die
Zellen wurden 24 h mit Ellagsäure
vorbehandelt (Endkonzentration: 100 μM).
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Einbau eines Markers für oxidativen
Stress, DCFH-DA (2,7-Dichlorfluoresceindiacetat):
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Die
Hydroperoxide stellen einen Marker für den intrazellulären Stress
dar. Sie werden mit Hilfe einer Fluoreszenztechnik nachgewiesen
und quantifiziert (Lebel C.P., Ischiropoulos H. und Bondy S.C. (1992)
Evaluation of the probe 2,7-dichlorofluorescin as an indicator of
Reactive Oxygen Species formation and oxydative stress. Chem. Res.
Toxicol.; 5: 227–231).
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In
Gegenwart von intrazellulären
Hydroperoxiden und Peroxidasen wird das DCFH zu fluoreszierendem
2,7-Dichlorfluorescein (DCF) oxidiert.
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Die
Zellen, die 24 h mit Ellagsäure
vorbehandelt wurden, werden dann mit Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung PBS
gespült
und 30 min mit einer DCFH-DA-Lösung
(500 μl/Vertiefung)
in Kontakt gebracht, die in dem Kulturmedium in einer Konzentration
von 320 μM
hergestellt wurde.
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Ozon-Exposition
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Die
Zellen werden erneut mit PBS-Puffer gespült und dann mit einer Lösung von
Ellagsäure
(100 μl/Vertiefung)
in Kontakt gebracht, die in PBS in einer Konzentration 200 μM hergestellt
wurde. Sie werden anschließend
in einem auf 37 °C
eingestellten Inkubator in feuchter Atmosphäre Ozon ausgesetzt (10 ppm).
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Messung der
durch Ozon erzeugten Lipidhydroperoxide
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Die
Bildung von fluoreszierendem DCF (Anregungsfilter bei 485 nm und
Emissionsfilter bei 530 nm), die die Folge der Erzeugung von Hydroperoxiden
ist, wird nach verschieden Zeiten der Ozonexposition gemessen: 0,
5, 10 und 20 min.
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Ergebnisse:
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Toxizität von Ozon
gegenüber
kultivierten menschlichen Keratinocyten, ohne Ellagsäure und
in Gegenwart von Ellagsäure
in einer Konzentration von 200 μM,
in Abhängigkeit
von der Expositionszeit.
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Für jede Zeit
werden die Fluoreszenzwerte der nicht geschützten Vergleichsproben auf
100 % normiert. Die Ergebnisse in Gegenwart von Ellagsäure werden
dann bezogen auf diesen Vergleichswert ausgedrückt. Ellagsäure verringert in signifikanter
Weise den durch Ozon hervorgerufenen Stress. Dieser Schutz hat nach
5minütiger
Exposition seinen Maximalwert (Abnahme des erzeugten Stresses um
71,8 %). Er ist nach 20minütiger
Exposition immer noch signifikant (Abnahme des erzeugten Stresses
um 47,7 %)
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Anhand
eines biologischen in vitro-Modells unter Verwendung von kultivierten
menschlichen Keratinozyten haben wir gezeigt,
- – dass ein
Stoff, der repräsentativ
für eine
Klasse von in der Atmosphäre
enthaltenden Schadstoffen ist, wie Ozon, unter unseren expe rimentellen
Bedingungen das Auftreten eines beträchtlichen Stresses verursacht,
- – dass
Ellagsäure
eine hoch signifikante Schutzwirkung gegen den durch diesen Schadstoff
verursachten Stress hat.
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2. Schutz
vor der Cytotoxizität
von Schwermetallen
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Prinzip:
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Schwermetalle,
wie Cadmium, Nickel, Blei, Quecksilber etc., haben eine cytotoxische
Wirkung auf die Zellen verschiedener Organe, darunter die Haut.
Die Technik der Messung der Lebensfähigkeit von Zellen durch den
Test, bei dem Neutralrot eingebaut wird, hat es ermöglicht,
die zellschützende
Wirkung von Ellagsäure
gegenüber
der Toxizität
von Cadmium nachzuweisen.
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Impfen der Zellen und
Kulturbedingungen:
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Die
Untersuchung wurde mit einer aus einer Monolage menschlicher Keratinocyten
bestehenden Kultur durchgeführt,
die von plastischen chirurgischen Eingriffen stammten. Die Zellen
werden bei J-3 in einer Menge von 25000 Zellen/cm2 in
100 μl Kulturmedium
in Behälter
mit 96 Vertiefungen geimpft. Die Inkubationen werden bei 37 °C in feuchter
Atmosphäre,
die mit 5 % CO2 angereichert ist, durchgeführt.
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Behandlung der Zellen:
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Zu
Beginn werden die Zellen 24 h mit steigenden Konzentrationen (0,
10, 25, 50, 75, 100, 150 und 200 μM)
an Cadmiumchlorid (CdCl2) behandelt, um
dessen Cytotoxizität
zu ermitteln. In einem zweiten Schritt werden sie ebenfalls 24 h
mit den gleichen Konzentrationen an CdCl2 in
Gegenwart von Ellagsäure
behandelt (200 und 100 μM, Konzentrationen,
die der maximalen Dosis und der Hälfte der maximalen Dosis an
Ellagsäure entsprechen,
die nicht cytotoxisch für
die Zellen ist).
-
Messung der Lebensfähigkeit
der Zellen:
-
Nach
Beendigung der Behandlung wird die Lebensfähigkeit der Zellen durch den
Test, bei dem Neutralrot eingebaut wird (POS 55/006), und Ablesen
des Wertes bei 550 nm ermittelt (Quelle: Borenfreund, E. und Puerner,
J.A (1984) A simple quantitative procedure using monolayer cultures
for cytotoxicity assays. Tissue Culture Methods; 9:7–9).
-
Die
Zellen werden mit PBS-Puffer gespült, um die Behandlungslösungen zu
entfernen, anschließend werden
sie 3 h bei 37 °C
in einer Lösung
von Neutralrot (100 μl)
inkubiert, die in einer Konzentration von 0,5 mg/ml in Kulturmedium
hergestellt wurde. Sie werden anschließend mit PBS-Puffer gespült und dann
eine Minute in einer Formaldehyd/Calcium-Lösung fixiert. Das Neutralrot
wird dann mit einer Ethanol/Essigsäure-Lösung (100 μl/Vertiefung) extrahiert. Die
extrahierte Menge wird durch Ablesen der optischen Dichte in einem Spektralphotometer
bei 550 nm ermittelt.
-
Anschließend wird
die CdCl2-Konzentration berechnet, die eine
50%ige Abnahme der Lebensfähigkeit der
Zellen hervorruft.
-
Ergebnisse:
-
Cytotoxizität von Cadmiumchlorid
gegenüber
kultivierten menschlichen Keratinozyten ohne Ellagsäure und
in Gegenwart von Ellagsäure
in einer Konzentration von 100 bzw. 200 μM (n = 4)
-
-
Cadmiumchlorid
allein weist eine beträchtliche
Toxizität
mit einem CI-50-Wert von 39 μM
auf. In Gegenwart von Ellagsäure
nimmt die Cytotoxizität
von Cadmiumchlorid sehr stark ab (was einer Zunahme des CI.50-Wertes
entspricht):
- – für 100 μM Ellagsäure nimmt die Cytotoxizität um den
Faktor 2,5 ab.
- – für 200 μM Ellagsäure nimmt
die Cytotoxizität
um den Faktor 4,3 ab.
-
3. Schutz vor der Atkytierung
von Nucteophilen, die durch den Metabolismus potycyctischer aromatischer
Kohlenwasserstoffe (HAP) in der Haut verursacht wird
-
Prinzip:
-
Die
polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (HAP), die auf der
Oberfläche
von Partikeln und Stäuben
adsorbiert sind, die von der städtischen
Luft transportiert werden, können
in das Hautgewebe eindringen und darin biologisch umgewandelt werden.
Ihr Metabolismus in der Leber, der in der Literatur ausführlich beschrieben
wird, führt
zur Bildung monohydroxylierter Metaboliten (Entgiftungsweg), von
Epoxiden und Epoxiddiolen (Weg, auf dem die Stoffe toxisch werden).
Er folgt im Hautbereich dem gleichen Profil. Der Weg, auf dem die
toxischen Stoffe in Form von Epoxiden und Epoxi diolen entstehen,
führt zu
einer Alkylierung der Nucleophile (Proteine und DNA), was durch
eine Messung der kovalenten Fixierung an diese Makromoleküle nachgewiesen
werden, indem der Metabolismus eines radioaktiv markierten HAPs
(14C-Benzo[a]pyren) untersucht wird. Nach
ununterbrochenem oder wiederholtem Einwirken des Schadstoffs kann
seine potentielle Toxizität
zu einer Kontaktüberempfindlichkeit
im Fall der Alkylierung von Proteinen führen.
-
Das
Prinzip der Untersuchung bestand darin, eine Schutzwirkung von Ellagsäure gegenüber den
alkylierenden reaktiven Einheiten, die durch den Metabolismus von
radioaktiv markiertem B[a]P in der Haut erzeugt werden, nachzuweisen,
indem die kovalent an die Proteine gebundene Radioaktivität gemessen
wird.
-
Untersuchte Zelltypen
und Kulturbedingungen:
-
Die
Untersuchung wurde mit einer aus einer Monolage menschlicher Keratinocyten
bestehenden Kultur durchgeführt,
die von plastischen chirurgischen Eingriffen stammten. Die Zellen
werden bei J-3 in Behälter mit
6 Vertiefungen in einer Menge von 53000 Zellen/cm2 geimpft.
Die Inkubationen werden bei 37 °C
in feuchter Atmosphäre,
die mit 5 % CO2 angereichert ist, durchgeführt.
-
Behandlung der Zellen:
-
Die
Zellen werden 24 h mit 14C-B[a]P (20 μM) und Ellagsäure, Sigma,
Frankreich (100 μM),
in Kontakt gebracht, wobei beide gemeinsam inkubiert werden. Nach
diesem Kontakt wurden die Zellen mit PBS-Puffer gewaschen, im selben Puffer (0,5
ml) abgekratzt, dann in flüssigem
Stickstoffe eingefroren und bis zur Analyse bei –80 °C aufbewahrt.
-
Messung
der kovalenten Fixierung an zelluläre Proteine: Die kovalente
Fixierung an zelluläre
Proteine wird nach dem Protokoll von Höllinger et al. gemessen, das
an ein Verfahren zur Filtration in Mikrotiterplatten mit 96 Vertiefungen
angepasst ist (H. Höllinger,
M. Sonnier, J. Gray, T.A. Connors, J. Pichon und N.H. Nam. In vitro
covalent binding of cismethrin, bioresmethrin and their common alcohol
to hepatic proteins. Toxicol. Appl. Pharmacol., 1985, 77, 11–18).
-
Ein
aliquoter Teil der zellulären
Proteine (200 μl)
wird in den Vertiefungen der Mikrotiterplatte mit Perchloressigsäure (10%,
50 μl) gefällt. Die
Platte wird anschließend
in ein Vakuumfiltrationssystem eingebracht, in dem der Inhalt der
Vertiefungen angesaugt wird und die auf den Filtermembranen zurückgehaltenen
Proteine mit den Lösemitteln
Ethylacetat (3 × 200 μl), Aceton
(200 μl),
Ethanol (200 μl)
und PBS-Puffer (200 μl)
gewaschen werden. Diese Reihe von Waschschritten dient dazu, von
den Proteinen alle nicht kovalent fixierte Radioaktivität zu entfernen,
die Filter der Mikroplatte werden einzeln entnommen, und die auf
ihrer Oberfläche zurückgehaltenen
Proteine werden in 1N-Natriumhydroxid (400 μl) 24 h bei 37 °C digeriert.
Anschließend
werden Proben entnommen, um die Proteine quantitativ zu bestimmen
und die Radioaktivität
der Lösung
zu messen.
-
Die
Ergebnisse werden in nmol B[a]P, die pro mg Proteine fixiert worden
sind, angegeben.
-
Ergebnisse:
-
Kovalente
Fixierung von Benzo[a]pyren an kultivierten menschlichen Keratinozyten
ohne Ellagsäure und
in Gegenwart von Ellagsäure
in einer Konzentration von 100 μM
(n = 4)
-
-
Benzo[a]pyren
allein in einer Konzentration von 20 μM weist eine beträchtliche
Reaktivität
mit einer kovalenten Fixierung von 0,28 nmol B[a]P pro mg Protein
auf. In Gegenwart von Ellagsäure
nimmt die Reaktivität
von B[a]P sehr stark ab (Senkung der Reaktivität um den Faktor 3,1).
-
Ausgehend
von einem biologischen in-vitro-Modell unter Verwendung einer Zelle
epithelialer menschlicher Herkunft (Keratinozyten/ Haut) haben wir
gezeigt:
- – dass
ein Stoff, der für
eine Klasse von Schadstoffen (HAP) in der Atmosphäre repräsentativ
ist, wie Benzo[a]pyren, unter unseren Versuchsbedingungen eine potentielle
Toxizität
in sich birgt, die mit seiner metabolischen Fähigkeit, alkylierende Einheiten
zu bilden, zusammenhängt,
- – dass
Ellagsäure
eine Schutzwirkung gegen diese Art von Toxizität hat, die durch derartige
Schadstoffe hervorgerufen wird.
-
FORMULIERUNGSBEISPIELE
-
Beispiel
1: Für
die Herstellung einer Emulsion werden nach den üblichen Herstellungstechniken
die folgenden Bestandteile vermischt. ZUSAMMENSETZUNG
FÜR DIE
TOPISCHE ANWENDUNG
Natriumsalz
der Ellagsäure | 5
g |
Polyethylenglykol,
mit 50 mol Ethylenoxid ethoxyliert | 3
g |
Monodiglycerinstearat | 3
g |
Vaselineöl | 24
g |
Cetylalkohol | 5
g |
Wasser
ad. | 100
g |
-
Beispiel
2: In gleicher Weise wird nach einer herkömmlichen Technik aus den folgenden
Verbindungen eine Emulsion hergestellt:
Diethanolaminsalz
der Ellagsäure | 1
g |
Octylpalmitat | 10
g |
Glycerinisostearat | 4
g |
Purcellinöl | 23
g |
Vitamin
E | 1
g |
Glycerin | 3
g |
Wasser | ad.
100 g |
-
Beispiel
3: In gleicher Weise wird nach einer herkömmlichen Technik aus den folgenden
Verbindungen eine Emulsion hergestellt:
3-Methoxyellagsäure | 0,01
g |
Octylpalmitat | 10
g |
Glycerinisostearat | 4
g |
Vaselineöl | 20
g |
Sorbit | 2
g |
Vitamin
E | 1
g |
Glycerin | 3
g |
Wasser | ad.
100 g |
-
Beispiel
4: In gleicher Weise wird nach einer herkömmlichen Technik aus den folgenden
Verbindungen eine Emulsion hergestellt:
monoacetylierte
Ellagsäure | 0,
5 g |
Octylpalmitat | 10
g |
Glycerinisostearat | 4
g |
Vaselineöl | 24
g |
Vitamin
E | 1
g |
Glycerin | 3
g |
Wasser | ad.
100 g |
-
Beispiel
5: Aus den unten angegebenen Bestandteilen wird die folgende Zusammensetzung
formuliert:
Calciumsalz
der Ellagsäure | 1,5
g |
Jojobaöl | 13
g |
Methyl-
und Isopropyl-p-benzoxybenzoat | 0,05
g |
Kaliumsorbat | 0,3
g |
Cyclopentadimethylsiloxan | 10
g |
Stearylalkohol | 1
g |
Stearinsäure | 4
g |
Polyethylenglykolstearat | 3
g |
Vitamin
E | 1
g |
Glycerin | 3
g |
Wasser
ad. | 100
g |
-
Beispiel
6: Aus den unten angegebenen Bestandteilen wird die folgende Zusammensetzung
formuliert:
Ellagsäure, mit
Zink komplexiert | 1
g |
Jojobaöl | 13
g |
Methyl-
und Isopropyl-p-benzoxybenzoat | 0,05
g |
Potassiumsorbat | 0,3
g |
Cyclopentadimethylsiloxan | 10
g |
Stearylalkohol | 1
g |
N,N'-Di-(3-hydroxybenzyl)-ethylendiamin-N,N'-di- | |
essigsäure | 0,01
g |
Stearinsäure | 4
g |
Polyethylenglykolstearat | 3
g |
Vitamin
E | 1
g |
Glycerin | 3
g |
Wasser
ad. | 100
g |
-
Beispiel
7: Aus den unten angegebenen Bestandteilen wird die folgende Zusammensetzung
formuliert:
Cholinsalz
der Ellagsäure | 0,5
g |
Jojobaöl | 13
g |
Methyl-
und Isopropyl-p-benzoxybenzoat | 0,05
g |
Kaliumsorbat | 0,3
g |
Cyclopentadimethylsiloxan | 10
g |
Stearylalkohol | 1
g |
Stearinsäure | 4
g |
Zellextrakt
von Wasserhyazinthen | 0,05
g |
Polyethylenglykolstearat | 3
g |
Vitamin
E | 1
g |
Glycerin | 3
g |
Wasser
ad. | 100
g |
-
Der
Zellextrakt von Wasserhyazinthen (Eichhornia crassipes) wurde mit
Hilfe des folgenden Verfahrens erhalten: 12 Stängel Wasserhyazinthen wurden
mit Wasser gewaschen und anschließend grob vom Wasser befreit.
Nach dem Einbringen in eine Schneidmühle (ROBOT-COUPE) wurden 700 g zerkleinertes Material erhalten.
Zugabe von 700 ml H2O, dann 300 ml H2O MilliQ. Erneutes Einbringen in den ROBOT-COUPE,
5 min, Zentrifugieren 20'/8000
g Whatmann-Filtration GFD, anschließend GFF, und Lyophilisierung:
auf diese Weise werden 5,43 g Lyophilisat erhalten.