DE69702455T2

DE69702455T2 - Verwendung eines algenextrakts als bakterizid und/oder fungizid und ihn enthaltende zusammensetzung

Info

Publication number: DE69702455T2
Application number: DE69702455T
Authority: DE
Inventors: Jean-Yves Moigne
Original assignee: Algues et Mer SAS
Current assignee: Algues et Mer SAS
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 2001-03-08
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: EP0926956B1; ATE194262T1; WO1998010656A1; EP0926956A1; JP2001503027A; ES2150275T3; DE69702455D1; FR2753101B1; US6346252B1; FR2753101A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Algenextrakt, der halogenierte organische Verbindungen enthält, sowie die Verwendung dieses Extrakts als antibakterielles, bakteriostatisches oder bakterizides und/oder antimykotisches, fungistatisches und fungizides Mittel.
Es ist bekannt, daß bestimmte Algen eine antibakterielle oder antimykotische Wirkung besitzen. Es handelt sich insbesondere um Rhodophyceen, jedoch auch um Chlorophyceen und Pheophyceen. Unter den Rhodophyceen besitzen die Algen der Familie der Bonnemaisoniaceen und insbesondere die Algen der Spezies Asparagopsis bekanntlich eine bemerkenswerte antibakterielle und antimykotische Wirkung. Diesbezüglich wird auf die Druckschrift "Algues fixées de la côte atlantique française contenant des substances antibactériennes et antifongiques" (J. F. Biard et al., Planta medica, Journal of medicinal plant research, 1980, suppl., S. 136-151) verwiesen.
Asparagopsis armata ist eine meist als Epiphyt auftretende Meeresalge, die aus Australien oder Neuseeland stammt. Diese Alge kommt in der nördlichen Hemisphäre seit den 20er Jahren vor. Man findet sie in Großbritannien, Irland, Frankreich, Spanien, Italien und Marokko, wo sie jedoch sehr spärliche und instabile Populationen in Tiefen bis zu 10 Meter bildet. Dies ist einer der Gründe, warum die gewerbliche Verwertung der halogenierten organischen Verbindungen, die in den Algen, die in ihrer natürlichen Umgebung geerntet worden sind, enthalten sind, nicht in Betracht gezogen worden ist.
Ein weiterer Grund hierfür findet sich in dem Artikel "Halogen chemistry of the red alga Asparagopsis" (Olivier McConnell und William Fenical, Phytochemistry, Bd. 16 (1977), S. 367-374). Die halogenierten organischen Verbindungen der Algen, die nach Angaben der Autoren dieses Artikels die Quelle für deren antibakterielle und antimykotische Wirkung darstellen, weisen 1 bis 4 Kohlenstoffatome auf und sind sehr flüchtig. Dies ist der Grund, warum die Autoren nur ein kompliziertes Extraktionsverfahren für diese Verbindungen vorschlagen, das im Laboratorium durchgeführt wird und bei dem flüchtige Moleküle mit einem heißen Luftstrom mitgerissen werden, wonach sich eine gezielte Extraktion mit mehreren Lösungsmitteln anschließt.
Nunmehr hat der Anmelder ein Züchtungsverfahren durch Stecklingsvermehrung im Mikromaßstab, das in der am 22. März 1995 hinterlegten französischen Patentanmeldung 95.03577 beschrieben ist, entwickelt. Dank dieser Technik ist es möglich, rasch erhebliche Mengen an Asparagopsis-Algen, die gewerblich verwertbar sind, zu erhalten.
Angesichts des vorstehend geschilderten Sachverhalts besteht ein erfindungsgemäß zu lösendes Problem in der Bereitstellung eines geklärten Algenextrakts durch ein Verfahren, das gewerblich mit einer großen Menge an Algen durchgeführt werden kann, sowie in der Bereitstellung einer Zusammensetzung mit antibakterieller und/oder antimykotischer Wirkung.
Eine Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß man eine Klärung des intrazellulären Inhalts von Algen durch Filtration so durchführt, daß man ein Permeat erhält, das eine Molekülfraktion umfaßt, die Moleküle mit Molekulargewichten von mehr als 10 000 aufweisen, wobei die Fraktion zumindest teilweise der Ausgangspunkt einer antibakteriellen und/oder antimykotischen Wirkung ist.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung eines geklärten Algenextrakts zur Herstellung einer Zusammensetzung mit antibakterieller und/oder antimykotischer Wirkung, wobei der Extrakt nach einem Verfahren erhalten worden ist, das die Stufen der Freisetzung des intrazellulären Inhalts von Algenzellen und der Klärung dieses intrazellulären Inhalts durch Filtration unter Erhalt eines geklärten Filtrationspermeats umfaßt, wobei der Extrakt eine Molekülfraktion umfaßt, die halogenierte organische Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 10000 aufweist.
Im übrigen kann ein derartiger Extrakt zur Herstellung einer kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zusammensetzung verwendet werden.
Der nachstehenden Beschreibung kommt keinerlei beschränkende Bedeutung zu. Die Beschreibung bezieht sich als Beispiel für Algen auf die Rotalge (Rhodophycee) Asparagopsis armata aus der Familie der Bonnemaisoniaceen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß sich die Erfindung auf sämtliche Spezies von Algen erstreckt, die intrazelluläre halogenierte Verbindungen enthalten.
Asparagopsis armata ist eine mehrzellige Alge, bei der bestimmte Zellen oder Vesikel von Zellen eine erhebliche Menge an halogenierten Verbindungen und insbesondere an bromierten und iodierten Verbindungen enthalten.
Unter den halogenierten organischen Verbindungen von Asparagopsis armata lassen sich die folgenden Verbindungen erwähnen, wobei die Molekulargewichte dieser Verbindungen in Klammern angegeben sind.
- Halogenmethane: CHBr&sub3; (253), CH&sub3;I (142), CH&sub2;C1I (176), CHCl&sub3; (119), CCl&sub4; (152), CHBrCl&sub2; (163), CHBr&sub2;Cl (208), CBr&sub4; (332), CHBr&sub2;I (220);
- Halogenacetone: CH&sub2;Br-CO-CH&sub2;Cl (171), CH&sub2;Br-CO-CH&sub2;Br (216), CHBr&sub2;-CO-CH&sub2;Cl (250), CHBrCl-CO-CH&sub2;Br (250), CHBr&sub2;-CO- CH&sub2;Br (295), CHBr&sub2;-CO-CHBrCl (329), CHBr&sub2;-CO-CHBr&sub2; (374), CH&sub2;Br-CO-CH&sub3; (137), CHBr&sub2;-CO-CH&sub3; (216), CHCl&sub2;-CO-CHBrCl (229), CHBr&sub2;-CO-CHCl&sub2; (285), CHBrCl-CO-CHBrCl (284), CHCl&sub2;- CO-CHCl&sub2; (196);
- Halogenisopropanole: CHBr&sub2;-CHOH-CH&sub2;Br (297), CHBr&sub2;- CHOH-CHBr&sub2; (373);
- Halogenacetate: CH&sub2;I-COO-CH&sub3; (200), CHBr&sub2;-COO-CH&sub3; (232), CHBr&sub2;-COO-C&sub2;H&sub5; (246), CHBrI-COO-C&sub2;H&sub5; (283); und
- halogenierte Acrylsäuren: CBr&sub2;=CH-COOH (230), CBr&sub2;=CH- COO-CH&sub3; (244), CHBr=CH-COO-C&sub2;H&sub5; (169), CHBr=CI-COO-C&sub2;H&sub5; (292).
Es ist jedoch festzustellen, daß auch über andere halogenierte organische Verbindungen in Algen der gleichen Familie berichtet worden ist. Diese Verbindungen liegen in den genannten Algen in Mengen vor, die je nach der Spezies bzw. bei der gleichen Spezies je nach Erntecharge variieren. Um den erfindungsgemäßen Extrakt zu erhalten, wurde Asparagopsis armata nach einem Verfahren, wie es in der vorgenannten, am 22. März 1955 unter der Nummer 95.03577 eingereichten französischen Patentanmeldung beschrieben ist, deren Inhalt durch Verweis zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird, gezüchtet und geerntet.
Die geernteten frischen Algen werden in verschlossenen und luftdichten Verpackungen konditioniert.
Die Verpackungen werden auf eine Temperatur unter 0ºC und in der Praxis in der Größenordnung von -18ºC eingefroren. Bei dieser Temperatur kristallisiert das in den Algenzellen und in den Vesikeln dieser Zellen enthaltene freie Wasser. Da die Einfriertemperatur auf langsame Weise erreicht wird, sind die dabei gebildeten Kristalle voluminös und rufen ein beginnendes Platzen der Algenzellen hervor.
Die vorerwähnten Stufen des Konditionierens und des Einfrierens werden vorteilhafterweise so bald wie möglich nach der Ernte durchgeführt. Auf diese Weise ergeben sich nur begrenzte Verluste der flüchtigen Organohalogenverbindungen.
Die konditionierten und eingefrorenen Algen können für einen relativ langen Zeitraum (in der Praxis über mehrere Jahre) in eingefrorenem Zustand aufbewahrt und gelagert werden.
Wenn die Herstellung eines erfindungsgemäßen Extrakts gewünscht ist, zerkleinert man zunächst die eingefrorenen Algen, um durch die Schneidewirkung der Eiskristalle ein weiteres Platzen der Zellen zu erreichen. Dieser Zerkleinerungsvorgang wird beendet, sobald die Temperatur 0ºC erreicht.
Oberhalb von 0ºC findet eine Reifung der Algen in ihrer Verpackung statt. Dabei bewirken Enzyme der Algen den Abbau von Carrageenanen (Depolymerisation) und anderen gelbildenden Verbindungen, die in den Algen vorhanden sind, wobei sich die intrazelluläre Masse der Algenzellen verflüssigt.
Dies ist der Grund, warum eine Reifung bei einer niederen Temperatur, maximal 4ºC, anschließend für einen Zeitraum t, beispielsweise 200 Stunden, durchgeführt wird, um einen natürlichen enzymatischen Abbau von Polysacchariden ohne Verlust der erfindungsgemäß angestrebten Aktivität zu erzielen.
Sodann wird eine äußerst feine Zerkleinerung der gereiften Algen in der Weise vorgenommen, daß die Zellen und die Vesikel der Algen platzen und man ein Zerkleinerungsprodukt erhält, in dem der intrazelluläre und intravesikuläre Inhalt der Algen freigesetzt ist.
Diese letztgenannte Zerkleinerungsstufe sowie die späteren Stufen zur Bildung des erfindungsgemäßen Extrakts werden bei einer unter 10ºC gehaltenen Temperatur und vorzugsweise bei einer Temperatur in der Größenordnung von 4ºC durchgeführt.
Es ist bevorzugt, die Menge der Trockenmasse des Zerkleinerungsprodukts auf einen Wert von höchstens 8 Gew.-% einzustellen. In der Praxis liegt der Anteil der Trockenmasse in einem derartigen Zerkleinerungsprodukt in der Größenordnung von 10 bis 11 Gew.-%. Man fügt sodann 30% Wasser zu. Die Extraktionsausbeute des zellulären Inhalts wird auf diese Weise optimiert.
Anschließend wird eine Zentrifugation des Zerkleinerungsprodukts durchgeführt, beispielsweise durch 15- minütige Zentrifugation bei 4500 g mit einer Jouan KR 4-22- Zentrifuge. Man erhält einen Rückstand und einen Überstand. Der Rückstand, der im wesentlichen aus einer festen Phase besteht, enthält die Membranwände der Algenzellen. Der Überstand, der die intrazelluläre Matrix und somit die halogenierten organischen Verbindungen enthält, wird gewonnen.
Dieser Überstand, dessen pH-Wert etwa 5,94 beträgt, wird sodann vorzugsweise mit Zitronensäure auf einen Wert von 2 bis 5, beispielsweise 3,35, angesäuert.
Sodann findet eine Klärung durch Filtration statt. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise eine tangentiale Mikrofiltration des Überstands vorgenommen. Der Klärungsschwellenwert liegt in der Größenordnung von 1,5 um. Oberhalb dieses Werts findet keine Klärung statt. Unterhalb dieses Werts werden die für die Aktivität des erfindungsgemäßen Extrakts verantwortlichen Verbindungen filtriert und schließlich wird fast die gesamte Aktivität, die ursprünglich im Überstand vorhanden ist, bei einem Wert in der Größenordnung von 1,4 um, der in etwa dem Klärungsschwellenwert entspricht, gewonnen.
Unter Durchführung dieser Mikrofiltrationsstufe und ohne vorherige Stufen einer Trocknung oder eines Auflösens in Lösungsmitteln oder eines Eindampfungsvorgangs erhält man erfindungsgemäß einen klaren, flüssigen, geklärten Algenextrakt, der eine leicht gelbliche Färbung aufweist.
Mit diesem Extrakt wurden Untersuchungen zur Bewertung seiner antibakteriellen und antimykotischen Eigenschaften an verschiedenen Stämmen von Bakterien, Hefen oder Pilzen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt, wobei für jeden Bakterienstamm bei Temperaturen von 20 oder 32ºC die Verringerung der Population nach 5, 30 oder 60 Minuten gemessen wurde. Es ist festzustellen, daß eine Verringerung von 10&sup5; einer Verringerung mit der Bezeichnung "5 log", die aufgrund der geltenden Bestimmungen verlangt wird, entspricht.
Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß die antibakterielle Aktivität des Extrakts gegenüber den Bakterienstämmen Vibrio anguillarum, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter gergoviae, Staphylococcus aureus sowie eine antimykotische Aktivität gegenüber dem Stamm Candida albicans bei einer optimalen Kontaktzeit von maximal 60 Minuten erreicht wird. Eine Analyse des erfindungsgemäßen Extrakts zeigt, daß er bei Trocknung bei 120ºC 2,03 Gew.-% Trockensubstanz enthält, wobei diese Trockensubstanz, berechnet bei 550ºC, zu 21,2 Gew.-% aus organischen Bestandteilen besteht. Die Analyse der Zusammensetzung dieser Trockensubstanz ergab folgende Ergebnisse, angegeben in g/kg Trockensubstanz:
stickstoffhaltige organische Substanzen 68,9
reduzierende Zucker 53,7
Mannit 63,0
Natrium 256
Kalium 30,5
Calcium 12,8
Magnesium 13,2
Blei 0,50
Cadmium 0,25
Zink 38,5
Arsen 6,0
Kupfer 6,0
Quecksilber < 0,25
Selen < 2,5
Schwefel (SO&sub4;) 55,1
Ferner führte eine Analyse der im Extrakt vorhandenen Halogene (Iod, Chlor, Brom) zu folgenden Ergebnissen, die ebenfalls in g/kg Trockensubstanz angegeben sind:
gesamtes Iod (anorganisch und organisch) 8,4
Chloride 426
gesamtes Brom (anorganisch und organisch) 120,5
Es ist darauf hinzuweisen, daß die vorstehenden Ergebnisse sowie der Großteil der nachstehend aufgeführten Ergebnisse von den untersuchten Algenchargen abhängen. Unter den erzielten Ergebnissen gibt es jedoch unabhängig von den Chargen einen logischen Zusammenhang.
In einer zusätzlichen Analyse ergab eine Probe von 33 ml des erfindungsgemäßen Extrakts in 4 ml Hexan folgende Ergebnisse (angegeben in mg/Liter):
CHBr&sub2;Cl 0,36
CHBr&sub3; 39,4
CH&sub2;I&sub2; 0,12
CHBr&sub2;I 8,4
CHBrI&sub2; 0,4
CHI&sub3; 0,3
Es ist ersichtlich, daß im erfindungsgemäßen Extrakt Bromoform (CHBr&sub3;) den überwiegenden Bestandteil darstellt, wobei auch Dibromiodmethan in einer erheblichen Menge vorliegt. Weitere halogenierte Mikromoleküle liegen in wesentlich geringeren Mengen vor.
Um festzustellen, ob die antibakterielle und/oder antimykotische Wirkung in engem Zusammenhang mit der Gesamtheit der halogenierten Moleküle von geringem Molekulargewicht steht, wurde eine wäßrige Lösung von Bromoform mit einer Konzentration von 60 mg/Liter hergestellt und mit der Wirkung eines durch Nanofiltration mit einem Schwellenwert von 400 Dalton, das keine Mikromoleküle, insbesondere keine halogenierten Moleküle, enthält, verglichen. Nach Zusatz von 1 ml und 0,1 ml einer das zu testende Produkt enthaltenden Ausgangslösung und des Stammes Pseudomonas aeruginosa in einer Konzentration von 1,9108 zu PCA-Medium erhielt man nach 48 Stunden die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Ergebnisse:
In dieser Tabelle sowie in den nachstehenden Tabellen bedeutet das Symbol "> > ", daß sich Bakterien entwickelt haben und nicht zählbar sind.
Offensichtlich weist Bromoform allein in einer Konzentration, die dem 1,5-fachen der im Extrakt beobachteten Konzentration entspricht, keine Aktivität gegenüber dem Stamm Pseudomonas aeruginosa auf. Dagegen ist das Permeat der Nanofiltration mit 400 D gegen diesen Stamm am zweiten Tag nach der Bereitstellung aktiv. Daraus läßt sich schließen, daß die Aktivität des Permeats mit 400 D auf eine synergistische Wirkung der halogenierten Mikromoleküle zurückzuführen ist, selbst wenn diese nur in Spurenmengen vorhanden sind.
Ferner wurde das Mikrofiltrationspermeat fraktioniert, indem man es einer Ultrafiltration (uF) oder einer Nanofiltration (nF) unterzog und für jede Fraktion zu verschiedenen Zeitpunkten die antibakterielle Aktivität gegenüber dem Pseudomonas-Stamm gemäß dem nachstehend angegebenen Verfahren maß. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Die Ultrafiltrationsschwelle entspricht Molekülen von 10 000 D und die Nanofiltrationsschwelle entspricht Molekülen von 400 D. Aus dem vorstehenden Sachverhalt läßt sich feststellen, daß die Permeatfraktionen der Ultrafiltration und der Nanofiltration innerhalb von 2 Monaten rasch ihre Aktivität verlieren, während die Retentate ihre Aktivität behalten. Im übrigen zeigten praxisgerechte Analysen an diesen Chargen, daß die Konzentration an organischem Iod höher war als in den Retentaten. Daraus läßt sich schließen, daß die Aktivität des Extrakts auf Makromoleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 10 000 zurückzuführen ist, deren Identität bisher noch nicht klar identifiziert worden ist. Es ist wahrscheinlich, daß es sich bei diesen Molekülen um Komplexe aus Proteinen und Polysacchariden handelt, die insbesondere Brom und Iod enthalten.
Diese Makromoleküle wirken als Vorratsmatrices. Ein natürlicher Abbau, möglicherweise ein enzymatischer Abbau dieser Makromoleküle, führt zur Bildung von halogenierten Mikromolekülen, die für die Aktivität verantwortlich sind. Dies wurde durch zusätzliche Versuche bestätigt, bei denen gezeigt wurde, daß ein gealterter Extrakt 6-mal mehr Bromoform enthielt als der nicht-gealterte Extrakt sowie 70- mal mehr Dibromiodmethan.
Die halogenierten Mikromoleküle weisen ein Molekulargewicht von weniger als 400 auf. Ihre Anwesenheit in den Permeaten der Ultrafiltration und der Nanofiltration erklärt die für diese Fraktionen während einer kurzen Zeitspanne bestätigte Aktivität. Diese Mikromoleküle werden anschließend zu Halogeniden, insbesondere zu anorganischen Iodiden und Bromiden, abgebaut.
Weitere Versuche wurden durchgeführt, um den Einfluß des pH-Werts auf die Aktivität des Extrakts und auf seine Alterung zu messen. Das Ansäuern wurde im Verlauf der vorgenannten Stufe des Ansäuerns zur Herstellung des erfindungsgemäßen Extrakts unter Verwendung von Zitronensäure durchgeführt. Die Versuchsergebnisse für den Pseudomonas- Stamm sind in folgender Tabelle zusammengestellt.
Die Aktivität des erfindungsgemäßen Extrakts bleibt in einem sauren Medium mit einem pH-Optimum von 3,35 erhalten. Ferner wird durch Ansäuern auf einen pH-Wert von 2 bis 5 und vorzugsweise in der Größenordnung von 3,35 der Abbau der Matrix gestoppt, wodurch sich eine langsame Freisetzung der halogenierten Wirkstoffe ergibt. Außerdem stabilisiert dieses Ansäuern die halogenierten Mikromoleküle, die sich im Medium anreichern, und bewirkt eine Aufrechterhaltung der Aktivität in einem Zeitraum von mehr als 13 Monaten.
Erfindungsgemäß wird der Extrakt in kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zusammensetzungen als Bakterizid oder Bakteriostatikum bzw. als Fungizid oder Fungistatikum verwendet. Beim Extrakt handelt es sich in der Tat um ein Bakterizid oder Bakteriostatikum bzw. um ein Fungizid oder Fungistatikum je nach der Konzentration in der kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zusammensetzung und je nach den Stämmen von Bakterien, Hefen oder Pilzen, auf die der Extrakt angewendet wird.
Die nachstehenden kosmetischen Zusammensetzungen, die lediglich Beispiele darstellen, vermitteln einen genaueren Eindruck über die Verschiedenartigkeit von kosmetischen Zubereitungen, denen der erfindungsgemäße Extrakt zugesetzt werden kann. In den Beispielen sind die Handelsnamen für die verwendeten Produkte (soweit zutreffend) in Klammern angegeben. Die Mengen der Produkte sind in Gew.-% angegeben.

Beispiel 1: Emulsion-Gel

(Emulgin B1) 2,5
Glycerylstearat (Cutina GMS) 2,5
Mineralöl (Vaseline) 4,0
(Lanol CTO-Wachs) 2,0
Cyclomethicon (Abil K4) 1,5
Süßmandelöl 1,5
Carbomeres (Carbopol 2001) 0,5
Triethanolamin 0,5
Glycerin 3,0
Algenextrakt (CLMO2) 1,0
erfindungsgemäßer Extrakt 7,0
(Lösungsvermittler LRI) 0,5
Parfum 0,3
farbgebendes Mittel q. s.
Wasser ad 100

Beispiel 2: Lotion-Gel

(Dermol L-45) 0,5
Algenextrakt, Propylenglykol, Wasser (CLMO2) 1,0
Algenextrakt, Propylenglykol, Wasser (FCO2) 0,5
Natrium-PCA, Natriumlactat, Fructose, Kollagen 1,0
erfindungsgemäßer Extrakt 7,0
PPG-26 Buteth-26, Rizinusöl (Lösungsvermittler LRI) 0,5
Parfum 0,3
farbgebendes Mittel q. s.
Zitronensäure q. s.
Wasser ad 100

Beispiel 3: Shampoo

Natriumlaurethsulfat (Texapon N70) 5,0
Natriumlaurethsulfat, Laurylpolyglucose (Plantaren PS10) 5,0
Cocoamidopropylbetain (Dehyton K) 4,0
Cocoamid-DEA, Laureth-12 (Comperlan LS) 1,0
(Glutamat-DOE 120) 0,5
Laurylmethylgluceth-10-hydroxypropyldimoniumchlorid (Glucquat 125) 0,5
Glycerin 3,0
Algenextrakt, Propylenglykol, Wasser (CLMO2) 1,0
erfindungsgemäßer Extrakt 7,0
Capryl/Capringlyceride-PEG-6 (Softigen 767) 2,0
Parfum 0,3
Natriumchlorid 0,2
farbgebendes Mittel q. s.
Essigsäure q. s.
Wasser ad 100
In den vorstehenden Zusammensetzungen handelt es sich bei Emulgin B1 um einen Polyethylenglykolether von Cetearylalkohol der allgemeinen Formel R(OCH&sub2;-CH&sub2;)nOH, worin R ein Gemisch von Alkylgruppen, die sich von Cetyl- und Stearylalkohol ableiten, bedeutet und n einen durchschnittlichen Wert von 12 hat. Das Lanol CTO-Wachs ist zum Teil aus einem Gemisch von Fettalkoholen, die vorwiegend aus Cetyl- und Stearylalkohol bestehen, und zum Teil aus einem Polyethylenglykolether von Cetearylalkohol mit der allgemeinen Formel R(OCH&sub2;-CH&sub2;)nOH, worin R ein Gemisch von Alkylgruppen, die sich von Cetyl- und Stearylalkohol ableiten, bedeutet und n einen durchschnittlichen Wert von 33 hat, gebildet. Beim Lösungsvermittler LRI handelt es sich um einen Polyoxypropylen-polyoxyethylen-ether von Butylalkohol der allgemeinen Formel C&sub4;H&sub3;(OCH&sub3;CHCH&sub2;)x(OCH&sub3;CH&sub2;)yOH, worin x und y einen durchschnittlichen Wert von 26 haben. Dermol L-45 ist ein Milchsäureester mit einem Gehalt an einem Polyethylenglykolether von Glycerin mit durchschnittlich 7 Mol Ethylenoxid. Dehyton K ist ein Zwitterion der Formel RCONH(CH&sub2;)&sub3;N&spplus;(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;COO&supmin;, worin RCO die von Kokosöl abgeleitete Fettsäurefunktion bedeutet. Comperlan LS ist ein Gemisch von Ethanolamiden von Kokosölsäure der allgemeinen Formel RCON(CH&sub2;CH&sub2;OH)&sub2;, worin RC die von Kokosöl abgeleitete Fettsäurefunktion bedeutet, und eines Polyethylenglykolethers von Laurylalkohol der Formel CH&sub3;(CH&sub2;)&sub1;&sub0;CH(OCH&sub2;CH&sub2;)nOH. Glucamat DOE120 ist ein Polyethylenglykolether des Diesters von Ölsäure und Methylglucose mit durchschnittlich 120 Mol Ethylenoxid. Glucquat 125 ist ein quaternäres Ammoniumsalz, das sich durch Umsetzung von Methylgluceth-10 und einem Dimethyldodecylammoniumepoxid ergibt. Softigen 767 ist ein ethoxyliertes Glycerid der allgemeinen Formel RCOOCH&sub2;CHOHCH&sub2;(OCH&sub2;CH&sub2;)nOH, worin RCO ein Gemisch von Caprylsäure- und Caprinsäureresten bedeutet und n einen durchschnittlichen Wert von 6 hat.
Ferner wurden Versuche durchgeführt, um die Wirksamkeit des Schutzes der kosmetischen Grundpräparate durch den Extrakt in einer Konzentration von 7% gegenüber der im Laufe der Zeit eintretenden Entwicklung von mesophilen aeroben Keimen oder durch Hefen oder Pilze in Abwesenheit jeglicher anderer Konservierungsmittel zu bestimmen. In diesen Versuchen wurde die Anzahl der Keime festgestellt, die nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne (in Tagen) bei Umgebungstemperatur oder bei 45ºC vorhanden waren. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Diese Ergebnisse belegen die bakteriostatische und fungistatische Wirkung des erfindungsgemäßen Extrakts, der beispielsweise in kosmetischen Zusammensetzungen enthalten ist, und belegen, daß diese Wirkung im Laufe der Zeit erhalten bleibt und der Extrakt ausreichend stabil ist (1 Monat bei 45ºC entspricht einer 1-jährigen natürlichen Alterung). Es ist darauf hinzuweisen, daß ohne den Extrakt die Anzahl der Kolonien je nach den Keimen in der Größenordnung von 60 000 und sogar von 500 000 liegen würde.
In den folgenden Beispielen wurde der erfindungsgemäße Extrakt als technischer Bestandteil einer kosmetischen Zusammensetzung zu deren Schutz gegen die Gefahren einer mikrobiellen Verunreinigung verwendet, wodurch die Verwendung von chemischen Konservierungsmitteln beschränkt oder sogar ganz unterdrückt werden soll.
Somit können andere Anwendungsformen des erfindungsgemäßen Extrakts in Betracht kommen. Der erfindungsgemäße Algenextrakt kann in konzentrierter Form einer kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zusammensetzung nicht nur zu dem Zweck, diese Zusammensetzung gegen die Gefahren einer mikrobiellen Verunreinigung zu schützen, sondern auch als Wirkstoff einverleibt werden. Tatsächlich kann der erfindungsgemäße Extrakt je nach seiner Konzentration in der kosmetischen Zusammensetzung in selektiver Weise gegen bestimmte Bakterien oder Pilze wirken, die für unangenehme Erscheinungen verantwortlich sind, z. B. für das Auftreten von Schuppen auf der Kopfhaut oder für Akne auf der Haut von Jugendlichen.
Es wurden Versuche mit einem Konzentrat des erfindungsgemäßen geklärten Algenextrakts an verschiedenen Stämmen von Bakterien oder Pilzen durchgeführt, um die fungizide und bakterizide Wirkung des Konzentrats zu bewerten. Bei diesen Versuchen wurde ein Bakterien- oder Hefestamm genau 30 Minuten und 60 Minuten mit einer Lösung, die das Konzentrat des Extrakts enthielt, in Kontakt gebracht. Nach dem Kontakt wurden Zusätze in einem Volumen von 1 ml und 0,1 ml einer Ausgangslösung, die das zu testende Konzentrat und den mikrobiellen Stamm enthielten, auf PCA- Medium geprüft. Die Versuchsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt, in der für jeden Mikroorganismenstamm die Population nach einer Kontaktzeit von 30 Minuten und 60 Minuten und für eine um den Faktor 10 variierende Konzentration des konzentrierten Extrakts ermittelt wurde.
Die Hefe Pityrosporum ovale stellt eine der hauptsächlichen mikrobiellen Ursachen für das Auftreten und die Entwicklung von Schuppen auf der Kopfhaut dar.
Unabhängig von der Kontaktzeit wird für den Zusatz von 1 ml eine vollständige Unterdrückung der Population (6 Log) festgestellt. Diese Verminderung der Population ist größer als die von den geltenden Bestimmungen geforderte Verringerung von 5 Log. Infolgedessen weist der erfindungsgemäße Extrakt bei einem Zusatz von 1 ml eine fungizide Wirkung gegenüber der Hefe Pityrosporum ovale auf.
Dagegen ist bei einem Zusatz von 0,1 ml, d. h. bei einer Verdünnung des erfindungsgemäßen geklärten Algenextrakts um den Faktor 10 die Aktivität dieses Extrakts begrenzter (die Verringerung der Population beträgt 2 Log). Es handelt sich hier um eine Wirkung vom fungistatischen Typ.
Dieses Ergebnis zeigt, daß der erfindungsgemäße Extrakt bei bestimmten Konzentrationen die Entwicklung der Hefe Pityrosporum ovale beseitigen oder hemmen kann. Dieser Extrakt kann somit aufgrund seiner fungiziden Wirkung in Haarbehandlungsprodukten zur Schuppenbeseitigung und aufgrund seiner fungistatischen Wirkung in Haarpflegeprodukten zur Verhinderung des Auftretens von Schuppen verwendet werden.
Die aeroben Bakterienstämme Staphylococcus aureus und Staphylococcus epidermidis, die mit der Hefe Pityrosporum ovale und mit den anaeroben Bakterienstämmen Propionibacterium acnes und Propionibacterium granulosum assoziiert sind, stellen die hauptsächlichen mikrobiellen Verursacher für Hautprobleme bei Jugendlichen und insbesondere für Akneprobleme dar.
Für die Stämme Staphylococcus aureus und Staphylococcus epidermidis wurde ebenfalls eine perfekte Beseitigung der Population (8 Log) bei einem Zusatz von 1 ml ab einer Kontaktzeit von 30 Minuten beobachtet. Was ferner den Stamm Staphylococcus aureus betrifft, so wird bei einem Zusatz von 0,1 ml, d. h. bei einer Verdünnung des getesteten konzentrierten Algenextrakts um den Faktor 10, immer noch eine fungizide Wirkung des Extrakts gegenüber diesem Stamm festgestellt, da eine Beseitigung der Population mit einem Wert von 5 Log beobachtet wird, was der von den geltenden Bestimmungen geforderten Minimalwirkung entspricht.
Was die Aktivität eines erfindungsgemäßen konzentrierten Extrakts gegenüber dem anaeroben Bakterienstamm Propionibacterium acnes betrifft, wurden Versuche nach einer anderen Verfahrensweise durchgeführt. In diesem Fall züchtete man den Bakterienstamm unter anaeroben Bedingungen im flüssigen Medium M20 7 Tage bei 25ºC. Anschließend wurde der Stamm auf ein aerobes Medium überimpft. Die Population eines Teststammes, der 24 Stunden mit dem erfindungsgemäßen konzentrierten Extrakt in Kontakt gebracht worden war, wurde anschließend mit der Population eines Kontrollstammes, der nicht in Kontakt mit dem Konzentrat gebracht worden war, verglichen. Die Versuchsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.
Diese Ergebnisse belegen, daß das Konzentrat des erfindungsgemäßen Extrakts eine bakterizide Wirkung gegenüber dem Stamm Propionibacterium acnes (eine Verringerung der Population um den Wert 7 Log) aufweist, wenn die Kontaktzeit relativ lang ist, d. h. mindestens 24 Stunden. Die Tatsache, daß die bakterizide Wirkung erst nach einer relativen langen Kontaktzeit beobachtet wird, bedeutet, daß in diesem Fall die halogenierten Wirkstoffe des Extrakts zunehmend freigesetzt werden. Die bakterizide Wirkung des Konzentrats des Extrakts gegenüber Propionibacterium acnes ergibt sich somit nach einer relativ langen Kontaktzeit, ist aber weniger ausgeprägt als gegenüber Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis und Pityrosporum ovale.
Andererseits hat der erfindungsgemäße Algenextrakt bis jetzt offensichtlich keine bakterizide Wirkung gegenüber dem fünften Bakterienstamm, der am Auftreten von Akne beteiligt ist, d. h. dem anaeroben Bakterienstamm Propionibacterium granulosum, entwickelt.
Somit weist ein Konzentrat des erfindungsgemäßen Extrakts bei bestimmten Konzentrationen eine bakterizide und bakteriostatische Wirkung gegenüber vier von fünf Mikroorganismenstämmen, die üblicherweise für Probleme bei der Haut von Jugendlichen und insbesondere bei Problemen mit Akne verantwortlich sind, auf.
Ausgehend von diesen Ergebnissen kann eine Anwendung des erfindungsgemäßen Extrakts als Wirkstoff in einer kosmetischen und sogar in einer pharmazeutischen Zusammensetzung in Betracht gezogen werden.
Die nachstehend als Beispiele aufgeführten kosmetischen und pharmazeutischen Zusammensetzungen ermöglichen ein besseres Verständnis der verschiedenartigen Zubereitungen, denen der erfindungsgemäße Extrakt als Wirkstoff zugesetzt werden kann. In diesen Beispielen sind die Handelsbezeichnungen der verwendeten Produkte (soweit zutreffend) in Klammern angegeben. Die Mengen der Produkte sind in Gew.-% angegeben. Beispiel 4: Antiaknecreme Beispiel 5: Flüssiges Antiaknemittel Beispiel 6: Antiaknegel Beispiel 7: Tonisches Antischuppengel Beispiel 8: Antischuppenlotion Beispiel 9: Antischuppenshampoo
Allen diesen Zubereitungen wurde kein Konservierungsmittel zugesetzt, da der erfindungsgemäße Extrakt nicht nur als Wirkstoff verwendet wird, sondern auch aufgrund der Tatsache, daß er selbst die Zusammensetzung gegen mikrobielle Verunreinigungen schützt.

Claims

1. Verwendung eines geklärten Algenextrakts zur Herstellung einer Zusammensetzung mit antibakterieller und/oder antimykotischer Wirkung, wobei der Extrakt nach einem Verfahren erhalten worden ist, das die Stufen der Freisetzung des intrazellulären Inhalts von Algenzellen und der Klärung dieses intrazellulären Inhalts durch Filtration unter Erhalt eines geklärten Filtrationspermeats umfaßt, wobei der Extrakt eine Molekülfraktion umfaßt, die halogenierte organische Moleküle mit einem Molekulargewicht von mehr als 10000 aufweist.

2. Verwendung einer molekularen Fraktion eines geklärten Algenextrakts zur Herstellung einer Zusammensetzung mit antibakterieller und/oder antimykotischer Wirkung, wobei der Extrakt nach einem Verfahren, das die Stufen der Freisetzung des intrazellulären Inhalts von Algenzellen und der Klärung dieses intrazellulären Inhalts durch Filtration unter Erhalt eines geklärten Filtrationspermeats umfaßt, wobei die Moleküle dieser Fraktion ein Molekulargewicht von mehr als 10000 aufweisen und wobei es sich bei den Molekülen dieser Fraktion um halogenierte organische Moleküle handelt.

3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtration bei einem Wert in der Nähe des Klärungsschwellenwerts durchgeführt wird.

4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Filtration um eine Mikrofiltration handelt, die bei einem Wert in der Größenordnung von 1,4 um durchgeführt wird, und daß der Klärungsschwellenwert in der Größenordnung von 1,5 um liegt.

5. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt nach einem Verfahren erhalten worden ist, das ferner eine Stufe des Einfrierens der Algen nach ihrer Ernte bei einer Einfriertemperatur, bei der das in den Algenzellen enthaltene freie Wasser kristallisiert, umfaßt, wobei die Einfriertemperatur auf langsame Weise erreicht wird und somit das Aufbrechen der Algenzellen eingeleitet wird.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt durch ein Verfahren erhalten wird, das ferner die anschließende Stufe des Zerkleinerns der eingefrorenen Algen umfaßt, so daß man ein zerkleinertes Produkt erhält, in dem die genannten Algenzellen aufgebrochen sind.

7. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt nach einem Verfahren erhalten worden ist, das ferner eine Stufe des Abbaus der gelbildenden Verbindungen der Algen umfaßt, indem man eine Reifung der Algen bei einer Temperatur über 0ºC für eine Zeitspanne von t Stunden, beispielsweise 200 Stunden, vornimmt.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt durch ein Verfahren erhalten worden ist, das ferner eine Stufe der Einstellung der Trockenmasse im zerkleinerten Produkt auf einen Wert von höchstens 8 Gew.-% umfaßt.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt nach einem Verfahren erhalten worden ist, das ferner die Stufe der Zentrifugation des zerkleinerten Produkts mit dem Ziel der Bildung eines Überstands, der die antibakterielle und antimykotische Aktivität enthält, umfaßt.

10. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt nach einem Verfahren erhalten worden ist, das ferner eine Stufe des Ansäuerns auf einen pH-Wert von 2 bis 5 und vorzugsweise in der Größenordnung von 3,35 umfaßt.

11. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Algen um Bonnemaisoniaceen und insbesondere um Asparagopsis armata handelt.

12. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Herstellung einer kosmetischen und/oder pharmazeutischen Zusammensetzung.

13. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt ferner in konzentrierter Form einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zusammensetzung als Wirkstoff einverleibt wird.