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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die nicht-therapeutische Verwendung
einer Protease als Hautabsorptionsmittel eines Wirkstoffs einer
kosmetischen Zusammensetzung.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Haut wird in drei Bereiche aufgeteilt, das Stratum corneum, die
epidermale Schicht und die Dermis, und das im äußersten Teil der Haut befindliche
Stratum corneum stellt die wichtigste Barriere für die Absorption eines in einer äußerlichen
Applikationsform, wie einem kosmetischen Mittel, enthaltenen Wirkstoffs
durch die Haut dar.
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Da
das Stratum corneum aus Hornzellen, die vorwiegend Keratine umfassen,
und zwischen den Hornzellen befindlichen Lipidschichten aufgebaut
ist, werden insbesondere fettlösliche
Wirkstoffe gut von der Haut absorbiert, während wasserlösliche Wirkstoffe
und großmolekülige Wirkstoffe
nicht von der Haut absorbiert werden. Da die meisten in äußerlichen
Applikationsformen, wie kosmetischen Mitteln, vorliegenden Wirkstoffe wasserlöslich sind,
werden diese daher nicht leicht von der Haut absorbiert.
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Um
diese Probleme zu umgehen, wird üblicherweise
die Verwendung von unpolaren Lösungsmitteln, Tensiden
und Lipidsäuren,
etc. als Hautabsorptionsverstärker
offenbart [Chen LH, Chien YW, „Enhancement of
skin penetration" aus „Novel
cosmetic delivery systems",
1990, 60; Rhein LD, Robbins CR, Fernee K, Cantore R, „Surfactant
structure effects on swelling of isolated human stratum corneum", J. Soc. Cosmet.
Chem., 1986, 37: 125; Cooper ER, Merritt EW, Smith RL, „Effect
of fatty acids and alcohols on the penetration of acyclovir across human
skin in vitro",
J. Pharm. Sci., 1985, 74: 688]. Obwohl diese Hautabsorptionsverstärker die Hautabsorption
des Wirkstoffs verstärken,
verursachen diese jedoch aufgrund ihres geringen Molekulargewichts
heftige Hautreize, nachdem sie von der Haut absorbiert wurden.
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Ferner
wird die Anwendung einer Sonophorese oder Minuteniontophorese auf
der Haut offenbart, um die Hautabsorption der wasserlöslichen
Stoffe durch die Haut zu verstärken
[Sloan JB, Slotani K, „Iontophoresis
in dermatology: a review",
J. Am. Acad. Dermatol., 1986, 4: 671; Langer R, „Ultrasound-mediated transdermal
protein delivery",
Science, 1995, 269: 850]. Da diese Verfahren jedoch teure Gerätschaften
erfordern, werden diese in Zusammenhang mit äußerlichen Applikationsformen,
wie kosmetischen Zusammensetzungen, so gut wie nicht eingesetzt.
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Zudem
lehren verschiedene Patente andere Verfahren zur Verstärkung der
Hautabsorption eines Wirkstoffs durch Veränderung oder Abschwächung der
Hautbarrierefunktion mittels Enzymen. Die U.S. Patente Nrn. 5,534,260
und 5,296,222 beschreiben beispielsweise Verfahren zur Verstärkung der
Absorption eines Wirkstoffs durch Zugabe einer Protease. Diese Verfahren
basieren jedoch lediglich auf der Zugabe einer Protease zu der Zusammensetzung,
was dazu führt,
dass die Protease durch die Einwirkung der anderen in der Formulierung
vorliegenden Bestandteile degeneriert und mit der Zeit ihre Aktivität verliert.
Wie das oben Gesagten vermuten lässt,
sind die beschriebenen Verfahren nicht für äußerliche Applikationsformen,
welche zusätzlich
zu dem Wirkstoff noch zahlreiche andere Bestandteile umfassen, geeignet,
da das Enzym (Wirkstoff) zu keiner verstärkten Hautabsorption führt.
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Die
Dokumente FR-A-2 791 059 (Pacific GRP) und SIM, LEE et al., „Stabilization
of papein and hydrozyne for application to cosmetic products", Biotechnology Letters,
Vol. 22, 2000, Seiten 137–140,
offenbaren nur die stabilisierte Protease der vorliegenden Erfindung.
Die Dokumente offenbaren oder suggerieren jedoch nicht, dass die
stabilisierte Protease zur Verstärkung
der Hautabsorptionseigenschaften eines Wirkstoffs einer kosmetischen
Zusammensetzung verwendet werden kann.
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Um
die oben erwähnten
Probleme zu umgehen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung
nach einem Verfahren zur Verstärkung
der Hautabsorption eines in einer äußerlichen Applikationsform,
wie einem kosmetischen Mittel, vorliegenden Wirkstoffs geforscht
und haben letztlich gefunden, dass die Absorptionsrate erhöht werden
kann, wenn eine durch β-1,3-Glucan
mit β-1,6-Verzweigungen stabilisierte
Protease in der äußerlichen
Applikationsform als Mittel zur Verstärkung der Hautabsorption verwendet
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher
betrifft ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung
einer Zusammensetzung zur äußerlichen
Applikation auf die Haut, wobei die Zusammensetzung durch eine verstärkte Hautabsorptionseigenschaft
des in der Zusammensetzung enthaltenen Wirkstoffs gekennzeichnet
ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Zusammensetzung zur äußerlichen
Hautapplikation mit verstärkten
Hautabsorptionseigenschaften bereit, wobei eine durch β-1,3-Glucan
mit β-1,6-Verzweigungen
stabilisierte Protease als Hautabsorptionsverstärker in der äußerlichen
Hautapplikationszusammensetzung verwendet wird. Die Zusammensetzung
verstärkt
die Hautabsorption durch Veränderung
der Struktur der Hornschicht oder Entfernung der Schicht, ohne dabei
Hautreize zu verursachen.
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Ein
Verfahren zur Herstellung der als Hautabsorptionsverstärker der
vorliegenden Zusammensetzung verwendeten Protease entspricht dem
in KR 2000-60771
A1 (veröffentlicht
am 16. Oktober 2000), Titel: „Method
for preparing stabilized enzyme or protein, and composition for
external application comprising the stabilized enzyme or protein
provided by the method",
beschriebenen Verfahren. Im Einzelnen umfasst das Verfahren zur
Stabilisierung der Protease die Schritte des (1) Umsetzens eines
Glucans mit Periodaten, um die β-1,6-Verzweigungen
des Glucans in Aldehyd zu überführen, (2)
Entfernens von nicht umgesetzten Periodaten aus der Reaktionslösung aus
Schritt (1), (3) Zugebens einer Protease zu der Reaktionslösung aus
Schritt (2) in einer Menge von 0,00001–10,0 Gew.-%, und (4) Waschens
des Produktes aus Schritt (4).
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Die
in dem oben beschriebenen Verfahren verwendeten Glucane sind β-1,3-Glucane mit β-1,6-Verzweigungen
und die Glucane können
abhängig
von der chemischen Reaktion nur in der β-1,6-Verzweigung funktionelle
Gruppen erzeugen. Die gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Glucane sind nicht beschränkt, insbesondere werden Schizophyllan
aus Schizophyllum commune, Scleroglucan aus Sclerotinia sp. und
Lentinan aus Lentinus edodes verwendet.
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Zudem
sind die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung stabilisierten
Proteasen nicht beschränkt,
insbesondere werden Papain, Chymotrypsin, Trypsin, Carboxypeptidase,
Pepsin, etc. verwendet.
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Die
Menge der in der Zusammensetzung zur äußerlichen Applikation enthaltenen
stabilisierten Protease beträgt
0,0001–99,9999
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Ferner
ist die Formulierung zur äußerlichen
Applikation nicht beschränkt.
Sie kann beispielsweise eine kosmetische Formulierung, wie ein Hautweichmacher,
ein Nährwasser,
eine Massagezusammensetzung, eine Creme, ein Make-up-Hauptbestandteil,
ein Lippenstift, eine Packung, ein Gel, ein Schampon, eine Spülung, ein
Haartonikum oder eine Seife, oder eine äußerliche dermatologische Formulierung,
wie eine Lotion, eine Salbe, ein Gel, eine Creme, ein Pflaster oder
ein Spray, sein.
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Zudem
sind die verschiedenen Wirkstoffe mit durch die Hautabsorptionsverstärker der
vorliegenden Erfindung verstärkten
Hautabsorptionseigenschaften herkömmliche Wirkstoffe und sind
nicht besonders beschränkt.
Beispielsweise werden wasserlösliche
Derivate von L-Ascorbinsäure,
wie L-Ascorbinsäure,
L-Ascorbinphosphat, L-Ascorbinglucosid, etc., Vitamin B, Kojisäure, Kojicoffeinsäure, Kojiaminopropylphosphat,
Hydrochinon, Arbutin, wasserlösliche natürliche Wasser-
oder Ethanolextrakte aus Grünem
Tee oder Weintraube, etc. als Wirkstoffe verwendet.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung noch genauer hinsichtlich
verschiedener Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei der Umfang der vorliegenden
Erfindung durch die Ausführungsformen
nicht beschränkt
wird.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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<Bezugsbeispiel 1> Herstellung von stabilisiertem Papain
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- 1) Zu 50 ml einer wässrigen 0,5 Gew.-% Lösung aus
Schizophyllan (Molekulargewicht 2.000.000) wurden 2 g Natriumiodidperoxid
(NaIO4) gegeben und die resultierende Mischung
wurde bei 4 °C
für 1 Stunde
im Dunkeln gerührt.
- 2) Die resultierende Schizophyllanlösung wurde über eine Membran (MW-Ausschluß 10.000)
für 48
Stunden im Dunkeln dialysiert. Die Dialyse wurde unter Auswechslung
von 2.500 ml Wasser alle 12 Stunden durchgeführt.
- 3) Betrug das Volumen der Schizophyllanlösung etwa 100 ml, wurden 0,1
Gew.-% Papain zugegeben und die resultierende Mischung wurde bei
4 °C für 2 Stunden
im Dunkeln gerührt.
- 4) 0,05 g Natriumborhydrid (NaBH4) wurden
zu der Schizophyllan-Papain-Lösung
zugegeben und es wurde für
4 Stunden gerührt.
Dann wurden 0,1 g Lysin zugegeben und die resultierende Mischung
wurde bei 4 °C für 2 Stunden
im Dunkeln gerührt.
- 5) Die resultierende Schizophyllan-Papain-Lösung wurde wie in Schritt 2)
beschrieben dialysiert, um eine Lösung aus Papain gekoppelt an
Schizophyllan (GE-1) zu erhalten. Die Ausbeute des hergestellten
GE-1 betrug, basierend auf der Enzymaktivität, 95 %.
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<Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele
1 und 2> Kosmetische
Mittel vom Wasser-Gel-Typ
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<Verfahren zur Herstellung>
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- 1) Die Bestandteile 1–7 wurden zu dem destillierten
Wasser zugegeben und dann vollständig
durch Rühren gelöst.
- 2) Die Bestandteile 10–12
wurden zu dem Ethanol gegeben und dann vollständig durch Rühren gelöst.
- 3) Die in Schritt 2) hergestellte Lösung wurde langsam zu der in
Schritt 1) hergestellten Lösung
gegeben, während
die Lösung
gerührt
wurde.
- 4) Der Bestandteil 8) wurde zu der Lösung aus Schritt 3) gegeben,
um ein Gel zu erzeugen.
- 5) Gasblasen wurden durch Vakuumentgasung entfernt und dann
wurde ein kosmetisches Mittel vom Wasser-Gel-Typ erhalten.
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<Beispiel 2 und Vergleichsbeispiele
3 und 4> Kosmetische
Mittel vom Wasser-in-Öl-Emulsionstyp
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<Verfahren zur Herstellung>
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- 1) Die Komponente A (Bestandteile 1–7) und
die Komponente B (Bestandteile 8–10) wurden auf 75 °C erhitzt.
- 2) A wurde langsam unter Rühren
bei 7.000 U/min zu B gegeben. Nachdem A vollständig zu B gegeben wurde, wurden
die Bestandteile 14 und 16 sofort zu der Mischung gegeben und es
wurde für
zwei Minuten gerührt,
um eine Emulgierung zu erreichen.
- 3) Die Bestandteile 11 und 15 wurden zugegeben und es wurde
für zwei
Minuten gerührt,
um eine Emulgierung zu erreichen.
- 4) Die Mischung aus 3) wurde für 1 Minute bei 2.500 U/min
gerührt,
um Luft zu entfernen.
- 5) Die Mischung aus 4) wurde in einem Eisbad auf 28–30 °C gekühlt.
- 6) Der Bestandteil 12 oder 13 wurde zu der obigen gekühlten Mischung
gegeben, dann wurde bei 2.000 U/min gerührt.
- 7) Das Produkt wurde bei Raumtemperatur für 24 Stunden stehen gelassen,
um eine stabilisierte kosmetische Zusammensetzung vom Wasser-in-Öl-Typ zu
erhalten.
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<Experimentelles Beispiel 1> Messung der Hautabsorption
der Kojisäure
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Die
Messung der Hautabsorption der Kojisäure wurde in Frantz-Permeationszellen
unter Verwendung der Haut von Meerschweinchen durchgeführt. Vor
dem Experiment wurde Abdomenhaut von den Meerschweinchen entnommen.
Die entnommene Haut wurde auf eine Größe von 1 cm2 geschnitten
und wurde in die Permeationszelle mit einer Permeationslinse mit
einem Durchmesser von 0,9 cm gestellt und dann durch die Haltevorrichtung
fixiert. 0,5 ml der zu untersuchenden kosmetischen Zusammensetzung
aus Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 wurden auf eine Seite der
Haut aufgetragen, während
die andere Seite der Haut mit einer Lösungsmittelmischung aus destilliertem
Wasser und Glycerin in einem Verhältnis von 1:1 in Kontakt gebracht wurde.
Die Temperatur wurde bei 32 °C
gehalten, was der Hauttemperatur entspricht. Das Lösungsmittel
wurde regelmäßig (in
festen Zeitintervallen; Stunde) gesammelt und dann wurde die Menge
der durch die Haut absorbierte Kojisäure durch HPLC bestimmt. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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In
Anbetracht der Tatsache, dass die Auftragszeitdauer von herkömmlichem
Make-up 4–8
Stunden beträgt,
zeigt Tabelle 1, dass die Hautabsorption der Kojisäure um etwa
das Vierfache erhöht
ist, wenn eine stabilisierte Protease zu der Zusammensetzung zugegeben
wird, verglichen mit dem Fall, dass keine stabilisierte Protease
zugegeben wird.
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<Experimentelles Beispiel 2> Messung der Hautabsorption
von Ascorbinsäure
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Die
Menge der durch die Haut absorbierte Ascorbinsäure wurde mithilfe des in dem
experimentellen Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens bestimmt, außer, dass
die kosmetischen Zusammensetzungen vom Wasser-in-Öl-Typ aus
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 3 verwendet wurden. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Tabelle
2 zeigt, dass die Hautabsorption der Ascorbinsäure um das etwa Sechsfache
erhöht
ist, wenn eine stabilisierte Protease zu der Zusammensetzung zugegeben
wird, verglichen mit dem Fall, wenn keine stabilisierte Protease
zugegeben wird.
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<Verfahren zur Herstellung>
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- 1) A (Bestandteile 1–9 und Bestandteil 17) und
B (Bestandteile 10–12)
wurden auf 75 °C
erhitzt.
- 2) A wurde langsam zu B gegeben und die Mischung wurde für 5 Minuten
bei 7.500 U/min gerührt,
um eine Emulgierung zu erreichen.
- 3) Der Bestandteil 13 wurde zu der Mischung gegeben und es wurde
für 5 Minuten
bei 7.500 U/min gerührt, um
eine Emulgierung zu erreichen.
- 4) Die Mischung aus 4) wurde in einem Eisbad auf 25 °C abgekühlt.
- 5) Die Bestandteile 14–16
wurden zugegeben und es wurde bei 2.500 U/min gerührt, um
ein Mischen zu erreichen.
- 6) Das Produkt wurde für
24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, um eine Salbe zu erzeugen.
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<Experimentelles Beispiel 3> Messung der Hautabsorption
von Hydrochinon
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Die
Menge des durch die Haut absorbierten Hydrochinons wurde mithilfe
des in dem experimentellen Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens bestimmt,
außer,
dass die in Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 5 hergestellten Salben
verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
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Tabelle
3 zeigt, dass die Hautabsorption des Hydrochinons um das etwa Sechsfache
erhöht
ist, wenn eine stabilisierte Protease zu der Zusammensetzung zugegeben
wird, verglichen mit dem Fall, wenn keine stabilisierte Protease
zugegeben wird.
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<Experimentelles Beispiel 4> Messung der Hautabsorption
der in der kosmetischen Zusammensetzung vom Wasser-Gel-Typ vorliegenden
Kojisäure
30 Tage nach deren Herstellung
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Die
Menge der durch die Haut absorbierten Kojisäure wurde mithilfe des in dem
experimentellen Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens bestimmt, außer, dass
die kosmetischen Zusammensetzungen vom Wasser-Gel-Typ von Beispiel
1 und Vergleichsbeispiel 2 30 Tage nach deren Herstellung verwendet
wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
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Tabelle
4 zeigt, dass, obwohl Papain in der kosmetischen Zusammensetzung
enthalten ist, wie man anhand des Vergleichsbeispiels 2, welches
kein stabilisiertes Papain enthält,
sieht, Papain 30 Tage nach der Herstellung der kosmetischen Zusammensetzungen
durch die Einwirkungen der anderen darin enthaltenen Bestandteile
seine Aktivität
verliert. Daher zeigt Papain keine Hautabsorptionsverstärkungswirkung
mehr.
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<Experimentelles Beispiel 5> Messung der Hautabsorption
der in der kosmetischen Zusammensetzung vom Wasser-in-Öl-Typ vorliegenden
Ascorbinsäure
30 Tage nach deren Herstellung
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Die
Menge der durch die Haut absorbierten Ascorbinsäure wurde mithilfe des in dem
experimentellen Beispiel 2 beschriebenen Verfahrens bestimmt, außer, dass
die kosmetischen Zusammensetzungen vom Wasser-in-Öl-Typ aus
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 4 30 Tage nach deren Herstellung
verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
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Tabelle
5 zeigt, dass, obwohl Papain in der kosmetischen Zusammensetzung
enthalten ist, wie man anhand des Vergleichsbeispiels 4, welches
kein stabilisiertes Papain enthält,
sieht, Papain 30 Tage nach der Herstellung der kosmetischen Zusammensetzungen
durch die Einwirkungen der anderen darin enthaltenen Bestandteile
seine Aktivität
verliert. Daher zeigt Papain keine Hautabsorptionsverstärkungswirkung
mehr.
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<Experimentelles Beispiel 6> Messung der Hautabsorption
des in der Salbe vorliegenden Hydrochinons 30 Tage nach deren Herstellung
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Die
Menge des durch die Haut absorbierten Hydrochinons wurde mithilfe
des in dem experimentellen Beispiel 3 beschriebenen Verfahrens bestimmt,
außer,
dass die Salben aus Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 6 30 Tage
nach deren Herstellung verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 6 gezeigt.
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Tabelle
6 zeigt, dass, obwohl Papain in der kosmetischen Zusammensetzung
enthalten ist, wie man anhand des Vergleichsbeispiels 6, welches
kein stabilisiertes Papain enthält,
sieht, Papain 30 Tage nach der Herstellung der kosmetischen Zusammensetzungen
durch die Einwirkungen der anderen darin enthaltenen Bestandteile
seine Aktivität
verliert. Daher zeigt Papain keine Hautabsorptionsverstärkungswirkung
mehr.
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<Experimentelles Beispiel 7> Beobachtung von Hautschädigungen
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Die
in den Beispielen 1 bis 3 hergestellten äußerlichen Applikationsformen
wurden, wie in dem experimentellen Beispiel 1 beschrieben, auf die
Haut der Meerschweinchen aufgetragen. 24 Stunden nach dem Auftrag
wurde die Haut aus der Frantz-Permeationszelle entnommen, um mit
dem bloßen
Auge untersucht zu werden.
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Als
Ergebnis der Untersuchungen, konnten im Falle der Beispiele 1 bis
3 keine Hautschädigungen
beobachtet werden und es hat sich gezeigt, dass die stabilisierte
Protease keine Hautschädigungen
verursacht, jedoch die Hautabsorption der Wirkstoffe erhöht.
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<Experimentelles Beispiel 8> Hautstabilisierung
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Um
die Hautstabilisierungseigenschaften der Protease zu untersuchen,
wurden 300 ml der in den Beispielen 1 bis 3 hergestellten äußerlichen
Applikationsformen einmal pro Tag für 30 Tage lang auf die gleiche Stelle
auf den Rücken
einer nackten Maus aufgetragen, um mit dem bloßen Auge nach Hautschädigungen, wie
Schwellungen, Erythema, etc., zu suchen. Es wurden jedoch keine
Hautschädigungen
gefunden.
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Die
Hautabsorptionsverstärker
der vorliegenden Erfindung verursachen keine Hautprobleme, wie Hautreizungen,
Hautschädigungen,
etc., erhöhen
jedoch die Hautabsorption derjenigen Bestandteile, die aufgrund
ihrer geringen Affinität
für die
Hornschicht oder ihres hohen Molekulargewichts Permeationsprobleme zeigen.