DE60124777T2

DE60124777T2 - Antioxidationsmittel in wassermolekülsammlungen

Info

Publication number: DE60124777T2
Application number: DE60124777T
Authority: DE
Inventors: Vasile Old Bethpage IONITA-MANZATU; Mirela Old Bethpage IONITA-MANZATU; Gheorghe Lake Grove CIOCA; J. Andrew East Setauket BEVACQUA
Original assignee: Color Access Inc
Current assignee: Color Access Inc
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2021-08-02
Also published as: WO2002012131A3; EP1381571A2; EP1686096A3; US20020197335A1; ATE346020T1; ES2274899T3; AU8471901A; EP1686096B1; US6958163B2; AU2001284719B2; CA2418862C; EP1686096A2; WO2002012131A2; DE60124777D1; EP1381571B1; CA2418862A1; ES2588582T3; US6451328B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft strukturiertes Wasser und Zusammensetzungen, die strukturiertes Wasser enthalten. Im Besonderen betrifft die Erfindung Antioxidantien innerhalb der Clusterstrukturen von strukturiertem Wasser und die inhärente antioxidative Aktivität von strukturiertem Wasser, die durch die Anwesenheit von einem Antioxidans innerhalb seiner Clusterstruktur positiv beeinflusst wird.
Hintergrund der Erfindung
Es wurde viel darüber spekuliert, wie Wasser mit zellulären Komponenten interagiert und Autoren haben postuliert, dass Wasser tatsächlich seine Struktur und Funktion ändern könnte, sobald es in Gewebe und Zellen eintritt (siehe z.B. Stillinger, „Water Revisited", Science 209, no. 4455, Seiten 451–457 (1980)). Bei Berücksichtigung dieser Theorie ist es verständlich, dass die Verwendung von Wasser der Struktur I und S in Zusammensetzungen zunehmend eingesetzt wird. Zum Beispiel sind zahlreiche Öl-in-Wasser-Emulsionen in RO 107546, RO 107545 und RO 107544 offenbart, die strukturiertes Wasser verwenden. Diese Zusammensetzungen betreffen die Verwendung von strukturiertem Wasser in speziellen kosmetischen Produkten zur Behandlung von öliger Haut, trockener Haut oder Akne.
Für diese zwei Typen von strukturiertem Wasser wurden unterschiedliche biologische Eigenschaften vorgeschlagen. Von S-Wasser wird angenommen, dass es einen stimulierenden Effekt auf enzymatische oder andere biosynthetische Prozesse hat; wohingegen von I-Wasser gesagt wird, dass es einen inhibitorischen Effekt auf selbe Prozesse hat. Substanzielle Unterschiede werden in den UV-Spektren von I-, S-, Leitungs- und entionisiertem Wasser gefunden, vor allem im 200 bis 250 nm Bereich. Wenn ihre Reaktivitäten in einem elektronographischen Feld gemessen werden, zeigen I-, S- und Leitungswasser ebenso signifikante Unterschiede. Besonders ist hinsichtlich Leitungswassers der gesamte Lichtdurchfluss, der nach elektronographischer Stimulation mit einem positiven Impuls I⁺ emittiert wird im Wesentlichen äquivalent zu dem bei Stimulation mit einem negativen Impuls I^–. Bei strukturiertem Wasser auf hingegen, übt S-Wasser, das in der gleichen Weise stimuliert wird, eine sehr hohe Lichtreaktivität auf einen positiven Impuls aus, während seine Reaktivität auf einen negativen Impuls fast äquivalent zu der von destilliertem Wasser ist, was zu einem Verhältnis von positiv zu negativ von größer als 1 führt. Zusätzlich zeigen I-Wasser-Proben eine hohe Lichtreaktivität auf einen negativen Impuls, mit einer Reaktivität auf einen positiven Impuls, die in etwa äquivalent zu destilliertem Wasser ist und ein Verhältnis von positiv zu negativ von weniger als 1 hat.
Aktive Mittel werden üblicherweise als separate und individuelle Komponenten zu den Zusammensetzungen zugegeben, um eine bestimmte Funktion auf ein Ziel auszuüben. Das Antioxidans ist ein besonders aktives Mittel, von dem bekannt ist, dass es Schäden, die durch reaktive Sauerstoffspezien oder Oxidantien hervorgerufen werden, verhindert. Reaktive Oxidantien beeinflussen nahezu alle Aspekte von biologischem Leben, da sie mit strukturellen und funktionalen Zellsystemen reagieren und diese modifizieren. In biologischen Systemen wird die Reaktion freier Radikale durch komplexe enzymatische und nicht-enzymatische Abwehr- und Reparatursysteme kontrolliert. Wenn das antioxidative Abwehrsystem geschädigte Prozesse nicht verhindert, abfängt und repariert, können oxidative Schäden auftreten. Solche Schäden können für Organe, wie z.B. die Haut, nachteilig sein, die besonders gefährdet ist, da sie schädlichen sichtbaren und ultravioletten Strahlungen und hohen Sauerstoffkonzentrationen in hohem Maße ausgesetzt ist, und da die Haut Strukturen enthält, die anfällig für Degeneration aufgrund von Oxidation sind, aber entscheidend zum Erhalt der zellulären Homeostase sind.
Im Besonderen gibt es vier Typen von reaktiven Sauerstoffspezien, Superoxid, Wasserstoffperoxid, Hydroxylradikale und Singulet-Sauerstoff, die eine Bedrohung für die Haut darstellen. Superoxidradikale entstehen durch Addieren eines Elektrons an ein Sauerstoffmolekül und werden gebildet durch ultraviolette Strahlung und enzymatische Reaktionen. Reaktionen mit anderen Superoxidradikalen produzieren Wasserstoffperoxid und einige Zellen bilden Wasserstoffperoxid. Wasserstoffperoxid ist ein Nebenprodukt der Zerstörung von Superoxidradikalen und fungiert als ein Germizid was ein wünschenswertes Ergebnis ist. Wasserstoffperoxid an sich ist kein starkes Oxidans, nichts desto trotz ist es Besorgnis erregend, da es schnell diffundieren und sowohl Zellmembranen als auch die Membranen des Zellkerns durchqueren kann. Bezüglich Wasserstoffperoxid ist seine Umwandlung in Hydroxylradikale, die die größten oxidativen Bedrohungen für Zellen sind, von größerem Belang. Die Umwandlung erfolgt in Anwesenheit von Eisen schnell und einfach. Wenn Sauerstoffmoleküle mit ultraviolettem Licht bestrahlt in einen angeregten Zustand versetzt werden, wird schließlich Singulet-Sauerstoff gebildet. In diesem Zustand wird eines der ungepaarten Elektronen in ein höheres Energieniveau angehoben und ist befähigt Doppelbindungen von Fettgewebe anzugreifen.
Aufgrund der zerstörenden Natur von Oxidantien werden biologisch aktive Mittel, wie die Antioxidantien, verwendet, um diesen Schaden zu verhindern. Viele äußerlich angewandte Produkte, besonders diejenigen, die zur Hautpflege verwendet werden, enthalten Antioxidantien, wie z. B. Betakarotin, Tokopherol, Extrakte aus grünem Tee, BHT, Ascorbinsäure und ähnliche. Allerdings sind Antioxidantien, wie andere biologisch aktive Mittel und wie die Ziele die sie zu schützen beabsichtigen, angreifbar. Antioxidantien können instabil sein und ihre Aktivität verlieren. Zusätzlich können als Ergebnis ihrer Instabilität andere unerwünschte Wirkungen in Zusammensetzungen, die die Antioxidatien enthalten, wahrgenommen werden. Wenn sich Antioxidantien zersetzen, können sie z.B. ihre Farbe ändern oder einen Geruch entwickeln. Deshalb besteht der Bedarf Antioxidantien gegen destabilisierende Faktoren, wie z.B. Licht, Sauerstoff, pH und Temperatur, zu stabilisieren. Zusätzlich kann der Wunsch bestehen, geringere Mengen von Antioxidantien in einer Zusammensetzung zu verwenden, z.B. um Kosteneinsparung zu erreichen oder um geringfügige Irritationen, die bei sensibler Haut beobachtet werden können, zu vermeiden. Es besteht weiterhin der Bedarf, die Wirksamkeit des Antioxidans zu maximieren, während die Menge des verwendeten Antioxidans minimiert wird.
In der UK-Patentanmeldung GB 2335142 werden Wasser der Struktur I und S als befähigt beschrieben das Niveau von bestimmten Aktivitätstypen, einschließlich eines Antioxidans, zu erhöhen. Dieses Ergebnis wurde mit Materialien sehr unterschiedlicher chemischer Identität und biologischer Aktivität beobachtet, insbesondere bei Koffein als ein Anti-Irritans und BHT als ein Antioxidans. Allerdings sind diese biologischen Wirkstoffe einfache Beimengungen zu dem strukturierten Wasser (d.h. der Wirkstoff wird dem strukturierten Wasser zugefügt, aber ist getrennt von den Clusterstrukturen des strukturierten Wassers). Es war von strukturiertem Wasser nicht bekannt, dass es antioxidative Aktivität hat, weder inhärent noch in Anwesenheit von Antioxidantien, die in seine Clusterstruktur integriert sind. Des Weiteren war die Stabilisierung von Antioxidantien in der Clusterstruktur von strukturiertem Wasser nicht bekannt. Des Weiteren war auch deren Verwendung in kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzungen bisher noch nicht offenbart. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass strukturiertes Wasser eine inhärente antioxidative Aktivität besitzt und dass die Einlagerung von Antioxidantien innerhalb der Clusterstrukturen von strukturiertem Wasser erreicht werden und einen vorteilhaften stabilisierenden Effekt auf das Antioxidans haben kann.
US-P-5736027 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrolytischem basischen Wasser und elektrolytischem sauren Wasser. Vitamin C wird dem kathodischen oder anodischen elektrolytischen Wasser, hergestellt durch primäre Elektrolyse, in 0,005–0.05 Gew.-% zugefügt und das primäre kathodische oder anodische elektrolytische Wassser wird mit dem zugefügten Vitamin C ein zweites mal elektrolysiert.
Zusammenfassung der Erfindung
Demnach stellt die Erfindung die Verwendung zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zur Verfügung. Das Antioxidans, dass innerhalb der Clusterstruktur von strukturiertem Wasser angeordnet ist, wird stabilisiert und die inhärente antioxidative Aktivität von strukturiertem wird Wasser verstärkt. Das erfindungsgemäße Wasser der Struktur I oder S, mit Antioxidans in seiner Clusterstruktur hat, wird in einer antioxidativ-wirksamen Menge zu den kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzungen zugefügt.
Das Antioxidans wird in die Clusterstruktur von strukturiertem Wasser integriert, indem eine Lösung aus unstrukturiertem Einspeisungswasser, das das Antioxidans enthält, zur Einspeisung durch eine Vorrichtung zur Herstellung von strukturiertem Wasser eingespeist wird. Das Antioxidans wird vor der Herstellung des strukturierten Wassers dem Einspeisungs-Wasser zugefügt. Einpeisen des mit dem Antioxidans kombinierten Einspeisungs-Wasser durch die Vorrichtung bewirkt, dass das Einspeisungs-Wasser in Clusterfraktionen aufgeteilt wird, die die Clusterstrukturen des strukturierten Wassers bilden. Das Antioxidans wird in die Clusterstrukturen integriert.
In der vorliegenden Erfindung wird das antioxidative Mittel dadurch stabilisiert, dass das Antioxidans innerhalb der Clusterstrukturen des strukturierten Wassers geschützt ist. Des Weiteren werden freie Radikale von der Haut und der Hautoberfläche durch topische Anwendung der erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen reduziert. Durch ihre Fähigkeit freie Radikale zu entfernen, helfen die erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen aus strukturiertem Wasser auch bei der Reduzierung von Alterungsanzeichen und des Krebsrisikos, die mit freien Radikalen im Hautgewebe in Verbindung stehen, und die Zusammensetzungen helfen zudem die Bildung von freien Radikalen in kosmetischen oder pharmazeutischen Formulierungen zu verhindern oder zu reduzieren.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Balkendiagramm, das die antioxidative Aktivität von Lotionsproben, die verschiedene Wassertypen enthalten, zeigt, im Speziellen enthält die Probe „Kontrolle/zugefügtes Antioxidans" und die Probe „Kontrolle/kein Antioxidans" destilliertes Wasser, die Probe „I-Wasser/zugefügtes Antioxidans" und die Probe „I-Wasser/kein Antioxidans" enthalten I-Wasser, die Probe „IGT-Wasser/kein Antioxidans" enthält I-Wasser mit grünem Tee innerhalb seiner Clusterstruktur, die Probe „IAA-Wasser/kein Antioxidans" enthält I-Wasser mit Ascorbinsäure innerhalb seiner Clusterstruktur, die Probe „SGT-Wasser/kein Antioxidans" enthält S-Wasser mit grünem Tee innerhalb seiner Clusterstruktur und die Probe „SAA-Wasser/kein Antioxidans" enthält S-Wasser mit Ascorbinsäure innerhalb seiner Clusterstruktur.
2 ist ein Balkendiagramm, das die antioxidative Aktivität von I-Wasser und S-Wasser in Vergleich mit deionisiertem Wasser alleine und mit zugefügter 1%iger Ascorbinsäure zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Es wurde nunmehr gefunden, dass strukturiertes Wasser antioxidative Aktivität besitzt und dass ein antioxidatives Mittel in seine Clusterstruktur eingebaut werden kann, was Stabilität für das Antioxidans bereitstellt und die antioxidative Aktivität von strukturiertem Wasser verstärkt. Wie oben beschrieben ist strukturiertes Wasser im Stand der Technik bekannt. Im Besonderen werden Wasser der Struktur I und S von Einspeisungswasser mit einer Leitfähigkeit C von etwa 250 bis 450 μS/cm und einem pH von etwa 5,0 bis 7,5 erhalten. Die Wechselwirkung der dipolaren molekularen Struktur von Leitungswasser mit einem elektrischen Feld stellt in gleicher Weise Wasser der Struktur I und S her. Die Leitfähigkeit von Wasser der Struktur I ist gekennzeichnet durch C von etwa 500 bis 3500 μS/cm und einem pH von etwa 2,0 bis 4,0; und die Leitfähigkeit von Wasser der Struktur S ist gekennzeichnet durch C von etwa 600 bis 2500 μS/cm und einem pH von etwa 10,0 bis 12,0.
Der Prozess zur Herstellung von strukturiertem Wasser wird z.B. in RO 88053, worin ein Verfahren zur Herstellung von „B" oder basischem Wasser (vom Typ S) beschrieben wird, und in RO 88045, worin ein Verfahren zur Herstellung von „A" oder saurem Wasser (vom Typ I) offenbart wird, beschrieben. Ein spezifisches Verfahren für die Herstellung von I- und S-Wasser im Allgemeinen wird in US-Patent Nr. 5,846,397 offenbart.
Das Einspeisungswasser, welches zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten strukturierten Wassers verwendet wird, umfasst eine ionische Komponente, die bestimmte Konzentrationen von Anionen und Kationen aufweist. Im Speziellen wird das Einspeisungswasser mit einer ionischen Komponente mit extrem kleinen aus Kationen- und Anionenkonzentrationen, wie z.B. CaCl₂, MgCl₂, Na₂SO₄, KH₂PO₄ und KNO₃ hergestellt. Der Konzentrationsbereich der Ionen innerhalb der ionischen Komponente kann z.B. für CaCl₂ in einer Menge von etwa 8,00 bis 15,00 mg/100ml des Einspeisungswassers, für MgCl₂ in einer Menge von etwa 2,00 bis 6,00 mg/100ml, für Na₂SO₄ in einer Menge von etwa 6,00 bis 12,00 mg/100ml, für KH₂PO₄ in einer Menge von etwa 0,200 bis 1,000 mg/100ml und KNO₃ in einer Menge von etwa 0,80 bis 1,20 mg/100 ml sein. Speziell z. B. zur Herstellung von Wasser der Struktur I und Wasser der Struktur S kann der Ionengehalt der ionischen Komponente im Allgemeinen 10,85 mg/100 ml CaCl₂, 4,25 mg/100 ml MgCl₂, 9,25 mg/100 ml Na₂SO₄, 0,70 mg/100 ml KH₂PO₄ und 1,05 mg/100 ml KNO₃ sein. Diese Mengen werden auf einer analytischen oder Mikrowaage eingewogen, die auf mehr als 3 Dezimalstellen genau ist, eingewogen. Zur Herstellung von Wasser der Struktur I und Wasser der Struktur S mit dem Antioxidans in der Clusterstruktur, kann der Gehalt an Ionen der ionischen Komponente im Allgemeinen zum Beispiel 10,00 mg/100 ml CaCl₂, 3,75 mg/100 ml MgCl₂, 8,80 mg/100 ml Na₂SO₄, 0,60 mg/100 ml KH₂PO₄ und 1,00 mg/100 ml KNO₃ sein.
Die Vorrichtung zur Herstellung des strukturierten Wassers verwendet zum Beispiel eine oder eine Serie von mehreren strukturierenden Zellen, platziert innerhalb einer chemisch inerten parallelflachen Säule, die aus Glas oder Plexiglas hergestellt ist. Die Zellen werden typischerweise von vier Beinen getragen und sind oben durch einen Verschluss abgeschlossen, allerdings können auch andere Unterstützungen und Abschlüsse verwendet werden. Jede strukturierende Zelle besitzt ein Paar Aktivatoren und zahlreiche Arbeitshohlräume. Die Arbeitshohlräume sind im Allgemeinen so angeordnet, dass zwei Arbeitshohlräume zum Bereitstellen von Einspeisungswasser zur Verfügung stehen, jeweils zwei Arbeitshohlräume zum Bereitstellen und Ansammeln und Beseitigen von Wasser der Struktur -S und jeweils zwei Arbeitshohlräume zum Bereitstellen und Ansammeln und Anordnen von Wasser der Struktur I. In dem Zwischenraum zum Generieren oder Herstellen des Wassers der Struktur S sind die Polarisierung und die Energie, die zum Binden der Wassermoleküle durch Wasserstoff- und Hydroxylbrücken in polymolekularen Aggregaten mit Radikalen (R⁺) notwendig sind, vorhanden, da das elektrostatische Feld etwa 60 bis 120 V ist. Ebenso werden in ähnlicher Weise innerhalb des Zwischenraums zur Herstellung von Wasser der Struktur I polymolekulare Aggregate mit Radikalen (R^–) zur Herstellung von Wasser der Struktur I gleichzeitig gebildet.
Die Aktivatoren bestehen aus zwei INOX rostfreien (z.B. rostfreiem Edelstahl) lamellaren Elektroden, lokalisiert auf beiden Seiten von oder gebildet durch zwei poröse Membranen, die chemisch inert und demnach stabil gegenüber Lösungen mit einem pH zwischen etwa 2,0 und 14,0 sind. Der Hohlraum zwischen den zwei porösen Membranen stellt Raum zur Verfügung, zwischen dem das Einspeisungswasser passieren kann. Die zwei porösen Membranen der Aktivatoren werden durch einen Dichtungsring in der parallelflachen Säule fixiert. Die positive Elektrode befindet sich im Hohlraum zum Ansammeln und Anordnen des Wassers der Struktur I und die negative Elektrode ist in dem Raum zur Ansammlung und Anordnung des Wassers der Struktur S.
Um das Antioxidans in die Clusterstruktur des strukturierten Wassers zu integrieren, wird Einspeisungswasser, das das Antioxidans enthält, durch die parallelflache Säule in einem Volumen von z.B. etwa 80 bis 320 l, bei einer Fliessgeschwindigkeit von etwa 100 bis 350 l/h eingespeist, um strukturiertes Wasser herzustellen, das eine inhärente antioxidative Aktivität hat. Die Konzentration des Antioxidans im unstrukturierten Einspeisungswasser ist etwa 0,01 mg/100 ml bis etwa 20 mg/100 ml, bevorzugt 1 mg/100 ml bis 10 mg/100 ml, und weiter bevorzugt etwa 1 mg/100ml bis 5 mg/100 ml.
Die Konzentration des Antioxidans im Einspeisungswasser und die Konzentration der Kationen und Anionen im Einspeisungswasser, die zur Herstellung des strukturierten Wasser verwendet werden, beeinflusst die Stabilität des Antioxidans innerhalb der Clusterstruktur des strukturierten Wassers. Wenn die Menge des Antioxidans zu groß ist, wird das Antioxidans aus der Clusterstruktur ausfallen. Wenn grüner Tee als Antioxidans verwendet wird, tritt z. B. vor allem in S-Wasser, da dieses basisch ist, Verfärbung auf.
Strukturiertes Wasser enthält elektronegative und elektropositive Cluster aus Wassermolekülen, die durch Ionen stabilisiert sind. Jeder dieser in Wasser vorhandenen zwei Clustertypen, wird üblicherweise als „I-Wasser" und „S-Wasser" bezeichnet. I-Wasser einerseits enthält elektronegative Cluster aus Wassermolekülen, die durch Ionen stabilisiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie R_m ⁺R_k ^–(H⁺)_n(H₂O)_l sind, wobei k >> m ist, und umgekehrt enthält S-Wasser andererseits elektropositive Cluster aus Wassermolekülen, die durch Ionen stabilisiert sind, gekennzeichnet dadurch, dass sie R_k ^–R_m ⁺H_n ⁺(OH^–)_p(H₂O)_l sind, wobei k << m ist. R_m ⁺-Ionen enthalten in jedem Fall von I-Wasser und S-Wasser hauptsächlich – ohne darauf beschränkt zu sein – Ca⁺-, Mg⁺-, Na⁺-, K⁺-Kationen, und R_k ^–-Ionen enthalten hauptsächlich – ohne darauf beschränkt zu sein Cl^–-, H₂PO₄ ^–-, SO₄ ^–-Anionen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das antioxidative Mittel innerhalb der Clusterstruktur von I-Wasser oder S-Wasser integriert. Um unerwünschte Effekte zu vermeiden, bei denen Antioxidantien ihre Aktivität verlieren, stellt die vorliegende Erfindung einen Schutz gegenüber destabilisierenden Faktoren durch Einbetten des Antioxidans in die Clusterstrukturen von strukturiertem Wasser bereit. Im speziellen ist strukturiertes Wasser mit einem Antioxidans innerhalb seiner Clusterstruktur überraschend stabil gegen pH-, Temperatur-, Licht-, und/oder Sauerstoffeinwirkung, Bedingungen, die üblicherweise den Abbau des Axidoxidans bewirken. Die Clusterstruktur des strukturierten Wassers ist sehr stabil. Es wird angenommen, dass zusätzliche Ionen in das System aus Clusterstrukturen durch Ersetzen des Ions, das die Clusterstruktur stabilisiert, mit Ionen, die den gleichen oder einen ähnlichen Ionenradius besitzen, eingeführt werden, es ist aber nicht gewünscht, auf diese Theorie festgelegt zu werden. Des Weiteren wird die inhärente antioxidative Aktivität von strukturiertem Wasser verstärkt, wenn das Antioxidans sich intrinsisch innerhalb der Clusterstruktur von strukturiertem Wasser befindet.
Das innerhalb der Clusterstruktur von strukturiertem Wasser aufgenommene Antioxidans hat bevorzugt eine große negative elektrische Ladung, große Masse, und einen großen Ionenradius. Diese Eigenschaften bestimmen die Konzentration des Antioxidans, welches in die Clusterstruktur von strukturiertem Wasser aufgenommen werden kann. Antioxidantien, die neutral sind, werden ebenfalls vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Clusterstrukturen von strukturiertem Wasser bilden sich um das neutrale Antioxidans genauso wie um andere Antioxidantien herum und halten das Antioxidans tatsächlich innerhalb der gebildeten Clusterstruktur. Die Art des Antioxidans, welches in das Netzwerk aus der Clusterstruktur aufgenommen wird, kann jedes beliebige wasserlösliche Antioxidans sein, welches günstigerweise in einer topisch kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzung verwendet wird. Beispiele für geeignete Antioxidantien schließen ein – sind aber nicht beschränkt auf – Gingko-Biloba, Beta-Karotin, grünen Tee, Ascorbinsäure und Derivate davon, wie z. B. Natriumascorbylphosphat und Magnesiumascorbylphosphat, Carnolsäure (Rosmarin), und BHT und BHA. Der grüne Tee kann genauso wie die anderen Antioxidantien in Form eines Extrakts oder jeder anderen bekannten Form des Antioxidans sein, genauso wie in Form der aktiven Komponenten von Extrakten, z. B. Catechin-basierte Flavonoide wie EGCG (Epigallcatechingallat) von grünem Tee, Rosmarinextrakt und Ähnlichem. Im Zusammenhang mit seiner elektrischen Ladung hat das Antioxidans eine dipolare Molekülstruktur. Da einer der überraschenden Vorteile der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit zur Stabilisierung labiler Antioxidantien, durch Einlagerung in die Clusterstruktur von strukturiertem Wasser, ist, ist das erfindungsgemäße Antioxidans bevorzugt eines, das labil ist.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete strukturierte Wasser wird verwendet, um antioxidative Aktivität in jedem beliebigen topischen oder nicht-topischen kosmetischen oder pharmazeutischen Produkt bereitzustellen, in dem eine wässrige Komponente vorhanden ist. Strukturiertes I- oder S-Wasser, mit dem Antioxidans innerhalb seiner Clusterstruktur, kann die gesamte wässrige Komponente der Zusammensetzung ausmachen. Die antioxidativ-wirksame Menge von strukturiertem Wasser mit dem Antioxidans innerhalb seiner Clusterstruktur, kann, wenn es in einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzung verwendet wird, 0,05 bis etwa 99,50 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung sein, weiter bevorzugt etwa 2 bis 40 Gew.-%, und weiter bevorzugt etwa 2 bis 20 Gew.-%. Weiter kann das strukturierte Wasser, das das Antioxidans innerhalb seiner Clusterstruktur hat, ein Teil einer traditionell wässrigen Komponente sein, d.h. es wird kombiniert mit anderen nicht-strukturierten wässrigen Komponenten wie destilliertes Wasser oder Pflanzenwasser. Die Verwendung von nicht-strukturiertem Wasser zusammen mit strukturiertem Wasser ist aufgrund der Spezifität und der Stabilität von strukturiertem Wasser möglich.
Um antioxidative Aktivität bereitzustellen, kann das strukturierte Wasser mit dem Antioxidans in seiner Clusterstruktur, als rein wässriger Trägerstoff, als Teil des hydroalkoholischen Trägerstoffs, oder es kann als Teil der wässrigen Phase jeder beliebigen Emulsion verwendet werden, wie z. B. einer Wasser-in-Öl- oder Öl-in-Wasser-Emulsion. Die Form, die der Trägerstoff annimmt, kann jede beliebige sein, die für topische Anwendungen auf der Haut geeignet ist, z. B. in Form von Lösungen, kolloidalen Dispersionen, Emulsionen, Suspensionen, Krems, Lotionen, Gelen, Schäumen, Schaumprodukten, Sprays, und Ähnlichem. Zum Beispiel kann es in Hautpflegeprodukten, wie z. B. Reinigern, Gesichtswassern, Feuchtigkeitskrems, Masken, Peelings und Ähnlichem verwendet werden, und es kann in Make-up-Produkten, wie z. B. Lippenstiften und Lippgloss, Grundierungen, Rouge, Eyelinern, Lidschatten, und Ähnlichem verwendet werden. Es wird ebenso in Behandlungsprodukten einschließlich pharmazeutischen Produkten, in dem die Stabilität des Antioxidans im Besonderen ausschlaggebend ist, verwendbar sein.
Andere biologisch aktive Mittel können zu dem strukturierten Wasser, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, oder zu den Zusammensetzungen, die das strukturierte Wasser enthalten, zugefügt werden. Die biologisch aktiven Mittel werden einfach nach Verarbeiten des Einspeisungswassers zur Herstellung des strukturierten Wassers oder zu den Zusammensetzungen, enthaltend das strukturierte Wasser, zugefügt. Die Art des biologisch aktiven Mittels, welches zugefügt wird, kann jede beliebige sein, die in einer topisch-kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzung vorteilhaft verwendet wird. Zum Beispiel kann das strukturierte Wasser innerhalb seiner Clusterstruktur Feuchtigkeits-spendende Mittel, Mittel zur Behandlung von Altersflecken, Keratosen und Falten, genauso wie Analgetika, Anästhetika, Anti-Aknemittel, antibakterielle Mittel, Mittel gegen Hefe, Pilzmittel, antivirale Mittel, Anti-Schuppenmittel, Mittel gegen Dermatitis, Mittel gegen Juckreiz, Antiemetika, Mittel gegen Kinetose, Mittel gegen Reizstoffe, entzündungshemmende Mittel, antihyperkeratolytische Mittel, Mittel gegen trockene Haut, Mittel gegen Schweiß, Antipsoriatika, antiseborrhoische Mittel, Haarspülungen, und Mittel zur Haarbehandlung, Mittel gegen Alterung, Anti-Faltenmittel, Sonnenschutzmittel, Antihistaminika, Mittel zur Hautaufhellung, Depigmentierungsmittel, Mittel zur Wundheilung, Vitamine, Corticosteroide, Selbstbräunungsmittel oder Hormone enthalten.
Die folgenden, nicht-beschränkenden Beispiele verdeutlichen die Erfindung.
BEISPIELE
Beispiel I
STRUKTURIERTES WASSER MIT ANTIOXIDANS IN SEINER CLUSTERSTRUKTUR
Das folgende ist ein Beispiel für die ionische Zusammensetzung von Einspeisungswasser, enthaltend ein Antioxidans zur Verwendung zur Herstellung von strukturiertem Wasser mit dem Antioxidans in seiner Clusterstruktur.
Das Einspeisungswasser mit der ionischen Zusammensetzung, die oben beschrieben ist wird durch Zugabe jedes Ions zu dem Einspeisungswasser hergestellt. Nach Zufügen der Ionen wird grüner Tee zu dem Einspeisungswasser zugefügt. Das resultierende Einspeisungswasser hat eine Leitfähigkeit von etwa 340 bis 345 μS/cm und einen pH von etwa 5,8 bis 6,3. Das Einspeisungswasser wird in die Vorrichtung zur Herstellung von strukturiertem Wasser eingespeist mit einer Fliessgeschwindigkeit von etwa 200 L/Stunde. Die Hohlräume zur Ansammlung und Anordnung von I-Wasser und S-Wasser haben ein Volumen von etwa 220 L. Die dipolare Molekularstruktur des Einspeisungswassers, das den grünen Tee enthält, wird einem elektrostatischen Feld mit einer Spannung von etwa 80 V ausgesetzt, welches den wasserstrukturierenden Prozess bewirkt. Negative R_k ^–-Ionen und negative ionische Komponenten von grünem Tee sind in der Überzahl vorhanden und die positiven R_m ⁺-Ionen in der Unterzahl, und infolge der Dissoziierung des Einspeisungswassers, welches den grünen Tee enthält, wandern sie in die Hohlräume für I-Wasser. Das resultierende I-Wasser mit grünem Tee innerhalb seiner Clusterstruktur hat einen pH-Wert von etwa 2,2 bis 2,6 und eine Leitfähigkeit von etwa 1500 bis 3000 μS/cm. Das andere Ergebnis der Dissoziierung erzeugt S-Wasser, bei dem negative R_k ^–-Ionen der Überzahl und die positiven R_m ⁺-Ionen und positive ionische Komponenten von grünem Tee in der Unterzahl sind. Das resultierende S-Wasser mit grünem Tee innerhalb seiner Clusterstruktur hat einen pH-Wert von etwa 10,5 bis 11,8 und eine Leitfähigkeit von etwa 600 bis 1500 μS/cm.
Beispiel II
Die folgende Formel ist ein Beispiel für eine Zusammensetzung, enthaltend erfindungsgemäßes strukturiertes Wasser.
Dieses Beispiel illustriert den antioxidativen Effekt einer Lotion, die strukturiertes Wasser enthält, das antioxidative Aktivität entweder inhärent oder dadurch aufweist, dass es ein antioxidatives Mittel innerhalb seiner erfindungsgemäßen Clusterstruktur hat. Das strukturierte Wasser der Formulierung kann I-Wasser, S-Wasser, I-Wasser mit Antioxidans in seiner Clusterstruktur oder S-Wasser mit Antioxidans in seiner Clusterstruktur sein. Insgesamt werden acht Proben entsprechend der oben genannten Formel hergestellt, um den erfindungsgemäßen antioxidativen Effekt zu demonstrieren. Vier Proben wurden hergestellt: I-Wasser, hergestellt mit 2 mg/100 ml grünem Teeextrakt in seiner Clusterstruktur (IGT-Wasser/kein Antioxidans), I-Wasser, hergestellt mit 2 mg/100 ml Ascorbinsäure in seiner Clusterstruktur (IAA Wasser/kein Antioxidans), S-Wasser, hergestellt mit 2 mg/100 ml grünem Tee in seiner Clusterstruktur (SGT-Wasser/kein Antioxidans), und S-Wasser, hergestellt mit 2 mg pro 100 ml Ascorbinsäure in seiner Clusterstruktur (SAA/kein Antioxidans). Zwei zusätzliche Proben wurden hergestellt, wobei in einer der Proben die strukturierte Wasserkomponente (49 %) gemäß der oben genannten Formel eine Mischung aus 45 % I-Wasser, 2 % grünem Tee, und 2 % einer antioxidativen Mischung ist, die verschiedene Antioxidantien, z. B. BHT, Beta-Karotin, Carnosolsäure (Rosmarin), Vitamin E und Derivate, und Vitamin C und Derivate, die zu der Zusammensetzung (I-Wasser/zugesetztes Antioxidans) zugefügt wurden, umfasst, und in der anderen ist das strukturierte Wasser 49 % I-Wasser (I-Wasser/kein Antioxidans). Die verbleibenden zwei Proben sind deionisiertes Wasser (DI-Wasser) mit etwa 4 % antioxidativer Mischung zugefügt zu der Zusammensetzung, und DI-Wasser ohne Antioxidans (Kontrolle/zugefügter Antioxidans und Kontrolle/kein Antioxidans).
Zu jeder der oben beschriebenen acht Proben wird 2 mg/100 ml grüner Tee zugefügt, um den Einsatz der Oxidation zu verzögern, um in der Lage zu sein, den antioxidativen Effekt jeder Probe zu analysieren. Wenn der Oxidationsprozess zu schnell auftritt, kann er nicht adäquat beobachtet und gemessen werden. Zu jeder Probe wird dieselbe Menge zugegeben, so dass der Effekt des zusätzlichen grünen Tees normalisiert ist.
Innerhalb einer Zeitdauer von 24 Stunden wird jede Probe drei „oxidativen Angriffen" unterworfen. Der erste Angriff wird einleitend am Startpunkt des Experiments (t = 0 Stunden) durchgeführt, der zweite nach 4 Stunden und der dritte nach 24 Stunden. Die Ergebnisse, wie in 1 gezeigt, zeigen, dass nach 24 Stunden, nach dem dritten oxidativen Angriff, I-Wasser und S-Wasser mit 2 mg/100 ml von entweder grünem Tee oder Ascorbinsäure innerhalb der Clusterstrukturen vergleichbare antioxidative Aktivität mit den Kontrollproben mit Antioxidans in der Lotionszubereitung haben. Demnach kann gezeigt werden, dass strukturiertes Wasser, hergestellt mit 2 mg/100 ml eines Antioxidans im Einspeisungswasser und verwendet in der Lotionszubereitung, stabil ist und etwa genauso wirksam wie 4 % (4000 mg/100 ml) Antioxidans, welches direkt zu der Lotionszubereitung zugefügt wird. Die erfindungsgemäße antioxidative Aktivität ist etwa 100 mal effektiver als dieselbe Menge desselben Antioxidans, zugefügt zu entionisiertem Wasser, bevorzugt 250 mal effektiver und weiter bevorzugt etwa 500 bis 2000 mal effektiver. Demnach kann überraschenderweise ein vergleichbares und wünschenswertes Antioxidativitätsniveau erreicht werden unter Verwendung von weniger Antioxidans in dem erfindungsgemäßen strukturierten Wasser.
Wenn sich das Antioxidans innerhalb der Clusterstruktur von strukturiertem Wasser befindet, ist das Antioxidans stabil und unterliegt nicht der Gefahr von Instabilität aufgrund externer Faktoren. Dies zeigt sich an dem Ausbleiben von Farbänderung in Lotionsproben, die das strukturierte Wasser mit dem Antioxidans innerhalb seiner Clusterstruktur enthalten und der braunen Farbe der Lotionsproben, die zur Formulierung zugefügtes Antioxidans enthalten.

Claims

Verwendung einer wirksamen Menge Wasser der Struktur I oder Wasser der Struktur S zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzung mit antioxidativer Aktivität, hergestellt durch ein Verfahren zur Herstellung von strukturiertem Wasser umfassend mindestens eine Cluster-Struktur und mindestens ein Antioxidationsmittel integriert in dieser mindestens einen Cluster-Struktur, wobei das Verfahren den Schritt des Zufügens des Antioxidans zum unstrukturierten eingespeisten Wasser gefolgt von dem Schritt des Zuführens des unstrukturierten Wassers kombiniert mit dem Antioxidans durch eine Vorrichtung zur Herstellung von strukturierten Wasser umfasst; und wobei die Clusterstruktur des strukturierten Wassers I-Wasser oder S-Wasser ist, wobei das I-Wasser gekennzeichnet ist durch eine Leitfähigkeit von 500 bis 3.500 μs/cm und einem pH von 2,0 bis 4,0; und das S-Wasser gekennzeichnet ist durch eine Leitfähigkeit von 600 bis 2.500 μs/cm und einem pH von 10,0 bis 12,0; und wobei das strukturierte Wasser von eingespeistem Wasser mit einer Leitfähigkeit von 250 bis 450 μs/cm und einem pH von 5,0 bis 7,5 abgeleitet wird; und wobei das eingespeiste Wasser eine ionische Zusammensetzung von Kationen und Anionen umfasst.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die ionische Zusammensetzung ionische Komponenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CaCl₂, MgCl₂, Na₂SO₄, KH₂PO₄, KNO₃ oder einer Kombination davon umfasst.
Verwendung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 2, wobei das strukturierte Wasser aus der Wechselwirkung eines elektrostatischen Feldes mit dem eingespeisten Wasser abstammt, das zwischen 60 bis 120 V umfasst ist.
Verwendung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Antioxidans wasserlöslich ist.
Verwendung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens eine Clusterstruktur elektronegative Aggregate aus Wassermolekülen umfasst, die I-Wasser bilden.
Verwendung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens eine Clusterstruktur elektropositive Aggregate aus Wassermolekülen umfasst, die S-Wasser bilden.
Verwendung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, in denen das Antioxidans ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ginkgo biloba, Betakarotin, grünem Tee, Ascorbinsäure und Derivaten davon, Carnosolsäure (Rosmarin), BHT, BHA, Extrakten davon, aktiven Bestandteilen davon, und Kombinationen davon.
Verwendung nach Anspruch 2, wobei der Konzentrationsbereich der Ionen in der ionischen Zusammensetzung des eingespeisten Wassers ist, CaCl₂ in einer Menge von 8,00 bis 15,00 mg/100 ml des eingespeisten Wassers, MgCl₂ in einer Menge von 2,00 bis 6,00 mg/100 ml, Na₂SO₄ in einer Menge von 6,00 bis 12,00 mg/100 ml, KH₂PO₄ in einer Menge von 0,200 bis 1,000 mg/100 ml und KNO₃ in einer Menge von 0,80 bis 1,20 mg/100 ml.
Verwendung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Konzentration des Antioxidans in dem unstrukturierten eingespeisten Wasser 0,01 mg/100 ml bis 20 mg/100 ml ist.