GEBIET DER ERFINDUNG
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Das Gebiet dieser Erfindung ist die topische Anwendung von Vitamin A und seinen
Derivaten zur Behandlung von Hauterscheinungen wie Akne und Hautalterung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Vitamin A und die meisten seiner Derivate, die Vitamin A-Aktivität besitzen, sind
wasserunlöslich und hydrophobe, lipidlösliche Verbindungen. Z. B. sind weder
Retinoesäure noch Retinol wasserlöslich. Es ist jedoch bekannt, daß das Glucuronid und die
Glucosederivate der Retinoesäure und des Retinols wasserlöslich sind [siehe z. B. Lippel
und Ohlson, J. Lipid. Res. 9:580-586 (1968); Takabayashi et al., Chem Abs. 73:69834z
(1970); Barua et al., Amer. J. Clin. Nutr., 43:481-485 (1986)]. Wasserlösliche
Glycosidderivate von Vitamin A werden im US-Patent 4.457.918 beschrieben. Die
Wirkungen des Retinoesäureglucuronid und Retinolglucuronid sind in vitro an Kulturen
von HL-60-Zellen (einer kontinuierlichen menschlichen Myeloid-Zellinie) getestet
worden: Zile et al., Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 84:2208-2212 (1987); und Gallup et al.,
First Mid-America Molecular Biol. Colloquium, S. 36 Okt. 1986; und Zile Biol. &
Med., 186:269-274 (1987). Unter den Versuchsbedingungen des HL-60-Systems wurde
von einer Aktivität ähnlich der Retinoesäure und Retinol berichtet. Sowohl Gallup et al.
als auch Zile et al. fanden heraus, daß Retinoyl-β-D-glucuronid (Retinoesäureglucuronid)
50% weniger cytotoxisch für HL-60-Zellen als die vollständige trans-Retinoesäure war.
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Die vollständige trans-Form der Retinoesäure nennt man Tretinoin. Cremes, Gels und
flüssige Zubereitungen, die Tretinoin enthalten, sind in den USA zur Behandlung von
Akne zugelassen. Diese Zubereitungen werden unter dem Warenzeichen "Retin-A" von
der Dermatological Division of Ortho Pharmaceutical Corporation in Raritan/New Jersey
vertrieben. Die z. Zt. erhältlichen Stärken von "Retin-A" auf einer Gewichtsprozent-
Basis betragen 0,025% oder 0,01% für das Gel, 0,1% oder 0,05% für die Creme und
0,05% für die flüssige Zubereitung. Berichte über andere mögliche Verwendungen von
topischem Tretinoin liegen vor, einschließlich der Behandlung alternder Haut (Weiss et
al., J. Amer. Acad. Dermat. 19:169-175,1988), der Behandlung von Xerophthalmie und
Verletzungen des Kornea-Epithels (Ubels et al., Current Eye Research, 4:1049-1057,
1985).
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Topisches Tretinoin wird in gegenwärtig laufenden Experimenten für die Behandlung der
Hautalterung getestet. Man hat aber festgestellt, daß es bei den behandelten Personen zu
lokalen Hautrötungen und Abschup-pung der Haut kommen kann, wie bereits bei der
Akne-Behandlung beobachtet wurde. Der Grad der Irritation ändert sich mit der Stärke
der Zubereitung und der Häufigkeit der Anwendung, wobei höhere Konzentrationen und
häufigere Anwendung zu einer größeren Zahl von Nebenwirkungen in Form von
Hautreizungen führen. Treten solche Nebenwirkungen auf, kann die Anwendung für
einige Tage unterbrochen werden, eine weniger starke Zubereitung verwendet oder der
zeitliche Abstand zwischen den Anwendungen verlängert werden. Angesichts der klinisch
nützlichen Ergebnisse, die bei der Behandlung von Akne gewonnen wurden, und der
vielversprechenden Ergebnisse im Hinblick auf die verbesserte Behandlung alternder
Haut wäre eine Form der Retinoesäure wünschenswert, mit der es zu weniger
Hautreizungen kommt.
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Weiss et al. (1988), wie oben zitiert, berichteten in einer doppelblinden Studie, die
frühere veröffentlichte Berichte bestätigte, daß durch eine Behandlung mit Tretinoin
strukturelle Hautschäden im Zusammenhang mit exogen bedingter Hautalterung (durch
Lichteinfluß) zumindest teilweise wieder rückgängig gemacht werden können. Zur
Minimierung von Hautreizungen begannen Weiss et al. die Behandlung mit 0,1%iger
Tretinoin-Creme bei täglich einmaliger Anwendung und erhöhten die Anwendung dann
auf zweimal täglich. Vertrug ein Patient die 0,1%ige Creme nicht, wurde die Behandlung
auf eine 0,05%ige Creme umgestellt. Bei den meisten Patienten konnte die Behandlung
fortgesetzt werden. Dennoch stellten Weiss et al. im Verlauf ihrer Studie fest, daß "über
90% der Patienten einen gewissen Grad von Dermatitis in den mit Tretinoin behandelten
Bereichen aufwiesen" (S. 172 Sp. 1 Die für die Retinoe-Dermatitis anfälligsten
Bereiche der Haut waren der seitliche Hals, der Halsausschnitt, die Innenseiten der Arme
und die Ellbogen-Innenseiten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft ganz allgemein topische Medikamente zur Behandlung des
Epithels. In speziellen Anwendungsformen betrifft sie topische Medikamente zur
Anwendung auf der Haut zur Behandlung von Akne und/oder Hautalterung. Für die
topischen Medikamente dieser Erfindung wird ein spezielles wasserlösliches Vitamin A-
Derivat verwendet, das mit verreibbaren topischen Trägern wie Gelen, Cremen und
flüssigen Zubereitungen wie Lotionen vermischt wird. Der aktive Bestandteil der
Medikamente ist Retinoesäureglucuronid. Diese Verbindung ist vorzugsweise in
vollständiger trans-Form, kann aber auch in seiner 13-cis Form verwendet werden. Für
die topischen Medikamente dieser Erfindung werden vorzugsweise Träger verwendet,
die eine wäßrige Phase oder eine polare Lösungsmittelphase enthalten, damit das
wasserlösliche Vitamin A-Derivat darin gelöst werden kann.
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Die Zubereitungen dieser Erfindung lösen weniger Hautreizungen aus als Zubereitungen,
die Retinoesäure enthalten. Der Glucuronidanteil liefert nicht nur Wasserlöslichkeit,
sondern vermindert auch Nebenwirkungen, die sich durch Hautrötung, Abschuppung der
Haut und dergleichen äußern. Da die Zubereitungen dieser Erfindung zu deutlich
geringeren Hautreizungen führen als die derzeit verwendeten Tretinoin-Zubereitungen,
können sie in höheren Konzentrationen verwendet und/oder häufiger angewandt werden.
Dadurch kann die Wirksamkeit der Behandlung von Akne und Hautalterung erhöht
werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die wasserlöslichen Vitamin A-Derivate die in den Zubereitungen dieser Erfindung
verwendet werden, sind nicht im Handel erhältlich, jedoch können sie aus im Handel
erhältlichen Ausgangsstoffen hergestellt werden. Diese Stoffe schließen prinzipiell
Retinoesäure ein, die im Handel in vollständiger trans- oder 13-cis-Form erhältlich ist, z.
B. bei Sigma Chemical Co., St. Louis/MO, USA. Die Verbindungen vollständige
trans- und 13-cis-Retinoesäureglucuronid erhält man durch bekannte Reaktionen.
Retinoylfluorid ist eine nützliche Zwischenverbindung für die Herstellung von
Retinoesäureglucuronid, auch Retinoyl-β-glucuronid genannt. Eine Methode zur
Herstellung von vollständigem trans- oder 13-cis-Retinoyffluorid wird in Barua und
Olson, Biochimica. et Biophysica Acta, 757:288-299 (1983) und im US Patent
4.473.503 beschrieben. Ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung von
Retinoesäureglucuronid aus Retinoylfluorid wird in Barua und Olson, J. Lipid. Res., 26:1277-1282
(1985) beschrieben. Retinoylfluorid wird zuerst mit 6,3-Glucuronlacton umgesetzt, um
das 6,3-Lacton der Retinoylglucuronsäure zu erhalten, das anschließend mit verdünntem
Alkali zu Retinoyl-β-glucuronid hydrolisiert wird. Ein einstufiges Verfahren für diese
Synthese wird im US-Patent 4.855.463 beschrieben. Die Reaktion findet in einem
Aceton-Wasser-Gemisch statt. das so zusammengesetzt ist, daß sowohl das
wasserunlösliche Retinoylfluorid als auch die wasserlösliche Glucuronidsäure in Lösung
gehalten werden.
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Die Zubereitungen dieser Erfindung können als Salben oder Lotionen hergestellt werden.
Die Formulierungen enthalten bevorzugt eine polare oder wäßige Phase, in der das
wasserlösliche Vitamin A-Derivat gelöst ist. Zum Beispiel können wäßrige Gels als
Salbengrundlage verwendet werden, und flüssige Zubereitungen können als wäßrige
Lösungen oder mit einem polaren Lösungsmittel wie Glycerin hergestellt werden. Jedoch
kann auch im umgekehrten Fall eine Salbe aus einer Creme auf Lipid-Basis hergestellt
werden. Die Vitamin A-Verbindungen sind in polaren organischen Lösungsmitteln wie
Gemisch löslich und können damit formuliert werden. Glycerinlösungen der
Verbindungen können mit Gelen, Cremen oder flüssigen Zubereitungen kombiniert werden.
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Geeignete wasserlösliche Salbengrundlagen schließen Polyethylenglycol ein.
Erweichende Mittel und auch Konservierungsstoffe wie die Parabene können eingeschlossen sein.
Komplexere topische Trägerzubereitungen können ebenfalls verwendet werden. Zum
Beispiel kann ein Gelvehikel aus butyliertem Hydroxytoluol, Hydroxypropylcellulose und
Ethanol bestehen. Ein Cremevehikel kann aus einem Gemisch aus Stearinsäure,
Isopropylmyristat, Polyoxylstearat, Stearylalkohol, Xanthanlösung, Sorbinsäure,
butyliertem Hydroxytoluol und Wasser bestehen. Ein flüssiges Vehikel kann aus einem
Gemisch aus Polyethyienglykol butyliertem Hydroxytoluol und Ethanol
zusammengesetzt sein. Ein topisches Vehikel für Tretinoin und Isotretinoin wird im US-Patent
4.727.088 beschrieben. Dieses Vehikel, das langkettige Fettalkohole und ein flüchtiges
Silikon enthält, kann mit den wasserlöslichen Derivaten dieser Erfindung verwendet
werden.
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Topische Medikamente dieser Erfindung und die beschriebenen Vitamin A-Derivate
(vollständiges trans- und 13-cis-Retinoesäureglucuronid) können mit dem topischen
Träger (Salbe oder Flüssigkeit) in einer größeren Zahl von verschieden starken
Zubereitungen kombiniert werden, als diese bisher für Retinoesäure-Präparate erhältlich
waren. Zum Beispiel können die Zubereitungen so zusammengestellt sein, daß sie
zwischen 0,02 und 0,5 Gew.-% des aktiven wasserlöslichen Retinoids enthalten. Auf der
Grundlage des heutigen Informationsstandes geht man davon aus, daß die wirksamsten
Formulierungen zwischen 0,05 und 0,35 Gew.-% Retinoesäureglucuronid, vorzugsweise
in vollständiger trans-Form, enthalten sollten. Zur Maximierung des therapeutischen
Effekts sollten die Präparate mehr als 0, 15 % des aktiven Retinoids, wie von 0,2 bis 0,5
Gew.-%, enthalten.
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Es ist davon auszugehen, daß das Retinoesäureglucuronid in den topischen
Zubereitungen gleichmäßig verteilt ist; dies geschieht durch Lösen in der wäßrigen Phase
oder durch gründliches Vermischen mit dem Vehikel, wenn dieses keine wäßrige oder
polare Phase enthält. Zum Beispiel kann ein fein verteiltes Pulver der Verbindung in
einem Vehikel auf Öl-Basis wie Petrolat dispergiert werden.
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Die Zubereitungen bzw. Herstellungsweisen und Methoden dieser Erfindung werden
durch die folgenden Beispiele näher veranschaulicht.
BEISPIEL 1
Synthese von bevorzugtem Retinoyl-β-glucuronid (Retinoesäureglucuronid)
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Retinoylfluorid (2,4 g, 7,9 mmol) wurde in 200 ml Aceton gelöst. Bevorzugt wird
Retinoylfluorid in vollständiger trans-Form verwendet, jedoch ist die Reaktion mit 13-
cis-Retinoylfluorid die gleiche. D-Glucuronsäure (6 g, 31 mmol) wird in 50 ml Wasser
gelöst, und in 50 ml Wasser gelöstes Natriumbicarbonat (970 mg) wurde der
Retinoylfluorid-Lösung zugefügt. Die Mischung wurde bei Räumtemperatur 20-24 Std.
gerührt. Die Lösung wurde mit 1N HCl neutralisiert und mit Wasser verdünnt, und das
Produkt wurde mit Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen,
über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann in einem Rotationsverdampfer
vollständig verdampft. Der Rest wurde in 2-3 ml Diethylether gelöst und in eine
Silicagel-Säule (für trockene Säulenchromatographie, naß mit Hexan gepackt) überführt.
Die Trennung erfolgte mit Hexan, das zur Beseitigung von Retinoesäure und anderen
Produkten Diethylether (5-50%) enthielt. Das größte gelbe Band, das Retinoylglucuronid
enthielt, wurde anschließend mit einem Gemisch aus CH&sub2;Cl&sub2;/CH&sub3;Ph (1:1) herausgelöst.
Das Lösungsmittel wurde vollständig verdampft (bis zur Trockne), um festes Retinoyl-β-
glucuronid (2,3 g, 60%) zu erhalten. Diese Zubereitung bestand hauptsächlich aus dem
vollständigen trans-Isomer und kann als solches verwendet werden.
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Analytisch reines Retinoyl-β-glucuronid (Retinoesäureglucuronid) erhielt man durch
Anwendung von HPLC auf die obige Zubereitung mit einer Whatman ODS-3 Säule (M9,
50 cm) unter Verwendung von Methanol und Wasser (7:3), das 10 mM
Ammomumacetat bei einer Durchflußrate von 3 ml/min enthielt. Retinoyl-β-glucuronid (tR=48,7
Min.) trennte sich von Spuren voll Isomeren oder Anomeren (tR=46,4 Min.). Das
Retinoyl-β-glucuronid-enthaltende Eluat wurde mit Wasser verdünnt und mit 0,1N HCl
schwach sauer gemacht, und das Produkt wurde mit Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt
wurde mit Wasser gewaschen und dann über wasserfreiem Natriumsulfat zur Trockne
emgedampft. Der Rest wurde in einer kleinen Menge Diethylether gelöst, und Retinoyl-β-
-glucuronid in vollständiger trans-Form fiel mit Hexan aus. Die feste Substanz wurde
abgeschieden und getrocknet. Vollständiges trans-Retinoyl-β-glucuronid: Schmelzpunkt
bei 142-143ºC (wird bei 125ºC dunkler); UVmax360 nm (E1 cm= 1065) in Methanol und
365 nm in Wasser. Die ¹H-NMR-, IR- und Massenspektren sowie die C- und H-
Analysenergebnisse stimmten mit der Struktur überein. Die Verbindung ist in Wasser
löslich. Inkubation von Retinoyl-β-glucuronid mit β-glucuronidase (aus E. coli) über 0,5
- 2 Std. in Phosphatpuffer (pH 6,8) erzeugte Retinoesäure.
BEISPIEL II
Herstellung einer Creme aus Retinoesäureglucuronid
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50 mg fein gepulvertes vollständiges trans-Retinoesäureglucuronid (Retinoyl-β-
glucuronid) wurden in 2 g Glycerin gelöst, indem diese Mischung mehrere Minuten lang
geschüttelt bzw. gerührt wurde. Eine handelsübliche Lotion (Nivea ) (48 g) wurde der
Lösung hinzugefügt, um die Retinoid-Konzentration auf 0,1% zu bringen. Das Gemisch
wurde gut gerührt und sowohl vor Licht als auch Wärme geschützt aufbewahrt. Niveau -
Feuchtigkeitslotion wird von Beiersdorf, Inc., Norwalk/CT hergestellt und besteht aus
Wasser, Mineralöl, Isohexadecan, Petrolat, Sorbitol, PEG-40, Sorbitolperoleat,
Lanolinsäureglycerinester, Propylenglycol, Palmitinsäurecetylester, Tromethamin,
Magnesiumaluminiumsilicat, Magnesiumsulfat, Duftstoffen, Aluminiumstearat,
Lanolinalkohol, BHT, Methylchlorisothiazolinon und Methylisothiazolinon.
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Eine andere Zubereitung wurde auf die gleiche Weise hergestellt, indem man 125 mg
Retinoid zu 3 g Glycerin und 47 g Nivea -Lotion hinzufügte, um eine Konzentration von
0,25% zu erhalten.
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Als Vergleich dazu wurde eine Creme aus Retinoesäure wie folgt hergestellt: 50 mg
Retinoesäure in fester vollständiger trans-Form wurde in Glycerin (2 mg) gelöst und mit
48 g Nivea -Creme vermischt. um eine Konzentration von 0,1% zu erhalten.
BEISPIEL III
Herstellung einer Retinoesäureglucuronid-Lotion
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50 mg fein gepulvertes Retinoesäureglucuronid wurden durch mehrere Minuten
Schütteln in 10 mg Glycerin gelöst. Die Lösung wurde mit 40 ml Wasser verdünnt und
ergab eine 0,1%ige Lotion aus retinoischem Glucuronid.
BEISPIEL IV
Behandlung der Gesichtshaut bei Akne
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Eine weibliche Testperson mit Gesichtsakne benutzte jeden Abend vor dem Zubettgehen
die 0,1%ige Retinoesäureglucuronid-Zubereitung aus Beispiel II auf der rechten
Gesichtshälfte und auf die gleiche Weise hergestellte 0,1%ige Retinoesäure-Creme auf
der linken Gesichtshälte.
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Innerhalb von 14 Tagen wurde die linke Gesichtshällte (behandelt mit Retinoesäure)
empfindlich und rot, und es kam zu Hautabschuppungen. Das Waschen des Gesichts und
Auftragen von Make-up wurde äußerst schmerzhaft. Durch das Brennen und das
erhebliche Unbehagen war die Testperson gezwungen, die Behandlung mit Retinoesäure
abzubrechen.
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Auf der rechten Gesichtshälfle (behandelt mit Glucuronid) zeigten sich keine Probleme
dieser Art, obwohl die Augenlider zu Beginn sehr empfindlich auf die Creme reagierten;
diese Empfindlichkeit verschwand nach wenigen Tagen. Nach einmonatiger Behandlung
mit Glucuronid war die Gesichtshaut glatt, rein und sichtbar makellos.
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Die Anwendung von 0,25%iger Glucuronidzubereitung aus Beispiel II auf dem Gesicht
der Testperson führte zu keinerlei Brennen, Abschuppung oder sonstigen Beschwerden.
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Eine andere weibliche Tesrperson mit Gesichtsakne wurde mit 0,1%iger Glucuronid-
Zubereitung aus Beispiel II behandelt. Innerhalb weniger Wochen war eine deutliche
Besserung zu beobachten. Es traten kein Brennen, keine Abschuppung der Haut oder
sonstige Beschwerden auf.
BEISPIEL V
Behandlung von Falten
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Eine mänliche Testperson mit leichten Falten um die Augen benutzte über einen
Zeitraum von mehr als sechs Monaten jede Nacht eine 0,1%ige Lotion der
Retinoesäureglucuronid-Lotion aus Beispiel III. Das Ausmaß der Falten verringerte sich
erheblich. Es wurden keine Nebenwirkungen festgestellt oder angegeben.
BEISPIEL VI
Behandlung von Lippenrissen
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Eine männliche Testperson rieb im Winter und bei sehr trockenem Wetter vor dem
Zubettgehen ihre aufgesprungenen Lippen mit 0,1%iger Retinoesäureglucuronid-Lotion
aus Beispiel III ein. Nach mehrtägiger Behandlung waren die Lippenrisse abgeheilt.