3-4-DihydroxymandeIsäurealkyIamide und ihre Verwendung
Die Erfindung betrifft N-Alkyl-2-(3,4-dihydroxyphenyl)-2-hydroxy-essigsäureamide, im folgenden 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide genannt, sowie diese Verbin- düngen enthaltende kosmetische und/oder pharmazeutische Zubereitungen und
Nahrungsmittel.
Für kosmetische und/oder dermatologische Zubereitungen werden Wirkstoffe gesucht, die in physiologischen Systemen, insbesondere in oder auf der Haut, der Nägel oder Haare von Menschen und Tieren, die natürlichen Abwehrmechanismen gegen freie Radikale und reaktive Sauerstoffverbindungen unterstützen oder als Schutzstoffe in Kosmetika, Pharmazeutika oder Nahrungsmitteln deren oxidations- empfindlichen Bestandteile vor Autoxidation schützen.
Antioxidantien (Oxidationsinhibitoren) sind in der Regel organische Verbindungen, die unerwünschte, durch Sauerstoff-Einwirkungen u.a. oxidative Prozesse bedingte Veränderungen in den zu schützenden Stoffe hemmen oder verhindern (Römpp Lexikon Chemie 10. Auflage, 229 (1996)). Viele Antioxidantien fungieren gleichzeitig als Radikalfänger und oder als Komplexbildner für Schwermetallionen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, Antioxidantien mit starker spezifischer radikalfangender und/oder antioxidativer Wirkung zur Verwendung in kosmetischen und pharmazeutischen Zubereitungen sowie zum Schutz von Zellen und Gewebe von Menschen und Tieren zur Verfügung zu stellen.
Es wurden neue 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide der allgemeinen Formel
wobei
R1, R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Niederalkyl oder Gruppen -O-R6 darstellen, in denen R6 Wasserstoff oder Niederalkyl bedeutet,
und
R Wasserstoff, ein Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein Alkenyl- rest mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt,
und
R ein Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein Alkenylrest mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt,
einschließlich deren Stereoisomere oder deren Gemische,
gefunden.
Überraschenderweise sind die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkyl- amide sehr gute Radikalfänger und besonders starke Antioxidantien.
Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide auf- grund ihrer amphiphilen Struktur als Antioxidantien für hochungesättigte Lipide und/oder für mehrphasige Gemische solcher Lipide z.B. mit Wasser geeignet. Insbesondere sind die erfindungsgemäßen 3.4-Dihydroxymandelsäurealkylamide in der
Lage, die schädlichen Einflüsse freier Radikale und/oder oxidativer Prozesse, die durch UV-Licht induziert werden, auf und/oder in der menschlichen Haut zu unterdrücken und die natürlichen antioxidativen Prozesse zu unterstützen. Vorteilhaft ist zudem, dass die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide in wäss- rigen Lösungen oder wasserhaltigen Zubereitungen, insbesondere bei pH- Werten zwischen 4 und 10, nicht zu den freien Säuren hydrolisieren.
Niederalkyl steht im allgemeinen für einen kurzkettigen gesättigten, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit bevorzugt 1 bis 4 Kohlen- stoffatomen. Im Einzelnen seien genannt: Methyl, Ethyl, n-Propyl- Isopropyl, Cyclo- propyl, n-Butyl, sec.-Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, Cyclopropylmethyl oder die verschiedenen Isomere des Methylcyclopropylrests. Insbesondere bevorzugt sind Methyl und Ethyl.
Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen steht im allgemeinen für einen gesättigten, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest. Bevorzugt enthält der Rest 1 bis 18, insbesondere bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatome. Im Einzelnen seien genannt: Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl, Isobutyl, tert.- Butyl, die jeweiligen verschiedenen geradkettigen oder verzweigten Isomere des Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl- und Dodecylrests,
Cyclopentyl, Cyclopentylmethyl, Cyclopentylethyl, Cyclopentylpropyl, die verschiedenen Isomere des Methylcyclopentylrests, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Menthyl, Isomenthyl, Homomenthyl, Norbornyl, Bornyl, Lauryl, Myristyl, Cetyl, Isocetyl, Stearyl und Isostearyl. Insbesondere bevorzugt sind Methyl, Ethyl, n- Propyl, Isopropyl, Cyclopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Menthyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n- Decyl, n-Undecyl und Lauryl.
Alkenyl mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen steht im allgemeinen für einen ungesättigten geradkettigen, cyclischen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest. Bevorzugt enthält der Rest 2 bis 20, insbesondere bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Im Einzelnen
seien genannt: Ethenyl, 1- oder 2-Propenyl, 1-, 2- oder 3-Butenyl, 2-Methyl-l- propenyl, 2-Methyl-2-propenyl, 1,3-Butadienyl, 1.3-Pentadienyl, 1,4-Pentenyl, 2,4- Pentenyl, die jeweiligen verschiedenden geradkettigen, cyclischen oder verzweigten Isomere des Pentenyl-, Hexenyl-, Heptenyl-, Octenyl-, Nonenyl und Decenylrests sowie der Oleyl-, Linolyl-, Linolenyl-, Arachidyl- und Elaidylrest. Insbesondere bevorzugt sind Ethenyl, 1- oder 2-Propenyl, 1-, 2- oder 3-Butenyl, 2-Methyl-l- propenyl, 2-Methyl-2-propenyl, 3 -Methyl- 1 -pentenyl, 3-Methyl-2-pentenyl, 3- Methyl-3-pentenyl, Cyclopentenyl, Cyclohexenyl, Pinenyl, Norbomenyl und Bornenyl.
Bevorzugt sind die 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide der Formel
wobei
R1, R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, tert.-Butyl, Hydroxy oder Methoxy darstellen,
und
R4 Wasserstoff darstellt,
und
R5 ein Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder ein Alkenylrest mit 2 bis
20 Kohlenstoffatomen darstellt,
einschließlich deren Stereoisomere oder deren Gemische.
Insbesondere bevorzugt sind die 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide der Formel
wobei
R1, R2, R3 undR4 Wasserstoff darstellen,
und
R5 ein Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder ein Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt,
einschließlich deren Stereoisomere oder deren Gemische.
Als Einzelverbindungen seien beispielsweise 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-N-n-hexyl-2-hydroxyessigsäureamid N-Cyclohexyl-2-(3 ,4-dihydroxyphenyl)- 2-hydroxyessigsäureamid 2-(3 ,4-Dihydroxyphenyl)-N-(2-ethylhexyl)-2-hydroxyessigsäureamid genannt.
Die erfmdungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide unterstützen in physiologischen Systemen der Haut, der Haare oder der Nägel die natürlichen Abwehr- mechanismen gegen freie Radikale und reaktive Sauerstoffverbindungen und schützen in Kosmetika, Pharmazeutika oder Nahrungsmitteln deren oxidations- empfindlichen Bestandteile vor Autoxidation oder Photooxidation.
Die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide können bevorzugt in kosmetischen oder pharmazeutischen Präparaten, bevorzugt zum Schutz von Zellen und Geweben von Säugern, insbesondere der Haut des Menschen, sowie in Nah- rungsmitteln gegenüber dem schädlichen Einfluß von freien Radikalen und reaktiven
Sauerstoffspezies verwendet werden. Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen Zubereitungen auch analog in anderen Einsatzgebieten eingesetzt werden.
Die Menge der 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide in den erfindungsgemäßen kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitungen beträgt 0,001 Gew.-% bis
30 Gew.-%, bevorzugt 0,001 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide im Sinne der Erfindung wurden bisher nicht beschrieben. In Helvetica Chimica Acta 1963, Seiten 2271 ff. wird die Darstellung des 3,4-Dihydroxymandelsäureamids durch Hydrolyse und anschließende Abspaltung der Benzylgruppen des 2-(3,4-Dibenzyloxyphenyl)-2-hydroxyacetonitrils beschrieben. Dieses Verfahren ist allerdings für die Darstellung der erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide prinzipiell nicht geeignet.
Die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide können aber mit an sich bekannten Amidsyntheseverfahren hergestellt werden, dergestalt, dass man eine aktivierte, gegebenenfalls an den OH-Gruppen geschützten 3,4-Dihydroxymandel- säure mit einem Alkylamin der allgemeinen Formel HNR4R5 oder einem Amnio- niumsalz der allgemeinen Formel (H2NR4R5)+A", wobei die Reste R4 und R5 die oben genannte Bedeutung haben und A" ein anorganisches oder organisches Anion, beispielsweise Halogenid, Sulfat, Hydrogensulfat oder Acetat bedeutet, gegebenenfalls in Gegenwart von Lösemitteln und Hilfsbasen umsetzt. Als aktivierte Säurederivate können die Säurechloride, die Säureanhydride oder Säureester von z.B. gege- benenfalls substituierten Phenolen, N-Hydroxysuccinimid oder N-Hydroxybenzotria- zol verwendet werden. Als Schutzgruppen verwendet man bevorzugt Acyl-, Carba-
mat- oder Ethergruppen, z.B. Acetyl-, Benzoyl-, Methoxycarbonyl-, tert.-Butoxy- carbonyl-. Allyl- oder Benzylgruppen. Als Lösungsmittel können z.B. Wasser, Ace- ton, 1,4-Dioxan, N,N-Dimethylformamid, Tefrahydrofuran, Essigsäureethylester, Chloroform oder auch Gemische der letztgenannten Lösemittel verwendet werden. Als Hilfsbasen können z.B. Ammonium-, Alkalimetall- oder Erdalkalimetall- carbonate, -hydrogencarbonate, -hydroxide, tert. Amine und anorganische oder organische basische Ionenaustauscher verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide werden besonders bevorzugt aus gegebenenfalls an den Hydroxygruppen mit Acetyl- oder Methoxy- carbonylgruppen blockierten 3,4-Dihydroxymandelsäure-N-succinimidylestern mit Alkylaminen oder deren Ammoniumsalzen in einem wasserhaltigen Lösungsmittelgemisch, bevorzugt einem Wasser/1, 4-Dioxan- oder Wasser/Aceton-Gemisch mit einer der oben genannten Hilfsbasen bei 5 bis 100°C hergestellt. Vorteilhafterweise werden die gegebenenfalls an den Hydroxygruppen mit Acetyl- oder Methoxy- carbonylgruppen blockierten 3,4-Dihydroxymandelsäure-N-succinimidylester aus der entsprechenden freien Säure und N-Hydroxysuccinimid (ΝHOSu) mittels eines Carbodiimids, vorzugsweise N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC), in einem apro- tischen Lösungsmittel, vorzugsweise 1,4-Dioxan, Diethylether, tert.-Butylmethyl- ether, Essigsäureethylester oder Tetrahydrofuran, bei 0 bis 50°C, vorzugsweise bei 5 bis 30°C, dargestellt, das gelöste Rohprodukt durch Filtration vom Rückstand getrennt und das Filtrat direkt im Sinne der Erfindung mit dem in Wasser oder Wasser/ 1,4-Dioxan- oder Wasser/Aceton-Gemisch vorgelegten Alkylamin oder dessen Ammoniumsalz und einer der oben genannten Hilfsbasen umgesetzt. Das Verfahren wird durch das folgende Schema am Beispiel 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-N-
(2-efhylhexyl)-2-hydroxyessigsäureamid verdeutlicht:
Als 3,4-Dihydroxymandelsäuren werden insbesondere 2-(3,4-Dihydroxyphenyι)-2- hydroxyessigsäure (3,4-Dihydroxymandelsäure) sowie deren Stereoisomeren oder Gemische verwendet.
Als Alkylamine werden insbesondere «-Hexylamin, 2-Ethylhexylamin oder Cyclo- hexylamin oder deren jeweiligen Ammoniumsalze verwendet.
Die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide können aber auch durch direkte Kondensation der freien Säuren mit einem Alkylamin der allgemeinen Formel HNR4R5, wobei die Reste R4 und R5 die oben genannte Bedeutung haben, mit oder ohne Lösemittel erhalten werden. Die Reaktion wird im folgenden Schema am Beispiel 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-N-hexyl-2-hydroxyessigsäureamid erläutert:
Als Kondensationsmittel können z.B. Carbodiimide, bevorzugt N,N'-Dicyclo- hexylcarbodiimid, und als Lösemittel z.B 1,4-Dioxan, Diethylefher, tert.-Butyl- methylether, Essigsäureethylester oder Tetrahydrofuran verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide erhält man aus diesen
Reaktionsgemischen durch an sich bekannte Reinigungsschritte; gegebenenfalls müssen noch vorhandene Schutzgruppen mit an sich bekannten Methoden abgespalten werden.
Die erfindungsgemäßen kosmetischen und pharmazeutischen Zubereitungen enthalten die 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide in einer wirksamen Menge, nebst anderen, ansonsten üblichen Zusammensetzungsbestandteilen. Sie enthalten 0,001 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,001 bis 20 Gew.-%, insbesondere aber 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung, an den erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamiden und können dabei als „Wasser in Öl"-, „Öl in Wasser"-, „Wasser in Öl in Wasser"- oder „Öl in Wasser in Ör'-Emulsionen, als Mikroemulsionen, als Gele, als Lösungen z.B. in Ölen, Alkoholen oder Siliconölen, als Stifte, als Seifen, als Aerosole, Sprays oder auch Schäume vorliegen. Weitere übliche kosmetische Hilfs- und Zusatzstoffe können in Mengen von 5 - 99,999 Gew.-%, vorzugsweise 10 - 80 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Formulierung, enthalten sein. Ferner können die Formulierungen Wasser in einer Menge bis zu 99,999 Gew.-%, vorzugsweise 5 - 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung, aufweisen.
Die erfindungsgemäßen kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitungen werden mit üblichen, dem Fachmann wohlvertrauten Verfahren hergestellt, dergestalt, dass eins oder mehrere der 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide in kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitungen eingearbeitet werden, die wie üblich zusammengesetzt sind und bevorzugt zur Behandlung, dem Schutz, der Pflege und der Reini- gung der Haut, der Nägel oder der Haare und als Schminkprodukte in der dekorativen
Kosmetik dienen können.
Die erfindungsgemäßen Nahrungs- oder Genussmittel, insbesondere bevorzugt Zubereitungen zur Ernährung oder Nahrungsmittelergänzung, enthalten die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide in einer wirksamen Menge, nebst anderen ansonsten üblichen Zusammensetzungsbestandteilen. Sie enthalten 0,001 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.-%, insbesondere aber 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, an den erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamiden und können dabei beispielsweise als Feststoffe, Pasten, Emulsionen, Dispersionen oder auch als trinkbare flüssige Zubereitungen vorliegen. Weitere übliche
Nahrungsmittelbestandteile, z.B. Fette, Öle, Pflanzenbestandteile, tierische Bestandteile, nieder- und hochmolekulare Kohlenhydrate, Proteine, Peptide, Aminosäuren, Gewürze, Süßstoffe, anorganische und organische Salze, geschmacksmodulierende Mittel, Riech- und Aromastoffe, Verdickungsmittel, Konservierungs- Stoffe, Emulgatoren und Farbstoffe kömien in Mengen von 0,0001 bis
99,999 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, enthalten sein. Ferner können die Formulierungen Wasser in einer Menge bis zu 99,999 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Nahrungs- oder Genussmittel werden mit den üblichen, dem Fachmann wohlvertrauten Verfahren hergestellt, dergestalt, dass eins oder mehrere der erfindungs gemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide in Zubereitungen zur Ernährung oder Nahrungsmittelergänzung eingearbeitet werden, die wie üblich zusammengesetzt sind und zu Ernährung dem Genuss- und/oder als Nahrungsmittelergänzung mit antioxidativer Wirkung für den Menschen oder für Tiere geeignet sind.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen kosmetischen und pharmazeutischen Zu- bereitungen oder der Nahrungs- oder Genussmittel können in einer weiteren
Ausführungsform die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide
auch vorher in Liposomen, z.B. ausgehend von Phosphatidylcholin, in Microsphären, in Nanosphären oder auch in Kapseln aus einer geeigneten Matrix, z.B. aus natürlichen oder synthetischen Wachsen, beispielsweise Bienenwachs, Carnaubawachs, Siliconwachs oder Paraffinwachse sowie Stearylalkohol, Eicosanol, Cetylalkohol, Stearin oder aus Gelatine, eingearbeitet werden.
Zur Anwendung werden die erfindungsgemäßen kosmetischen und dermatologischen Zubereitungen in der für Kosmetika üblichen Weise auf die Haut und/oder die Haare in ausreichender Menge aufgebracht.
Die erfmdungsgemäßen kosmetischen und dermatologischen Zubereitungen können kosmetische Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten, wie sie üblicherweise in solchen Zubereitungen vewendet werden, z.B. Sonnenschutzmittel (z.B. organische oder anorganische Lichtfiltersubstanzen, bevorzugt Mikropigmente), Konservierungs- mittel, Bakterizide, Fungizide, Viruzide, Kühlwirkstoffe, Pflanzenextrakte, entzündungshemmende Wirkstoffe, die Wundheilung beschleunigende Stoffe (z.B. Chitin oder Chitosan und dessen Derivate), filmbildende Substanzen (z.B. Polyvinyl- pyrrolidone oder Chitosan oder dessen Derivate), gebräuchliche Antioxidantien, Vitamine (z.B. Vitamin C und Derivate, Tocopherole und Derivate, Vitamin A und Derivate), 2-Hydroxycarbonsäuren (z.B. Citronensäure, Äpfelsäure, L-, D-, oder dl-
Milchsäure), Hautaufhellungsmittel (z.B. Kojisäure, Hydrochinon oder Arbutin), Hautfärbungsmittel (z.B. Walnussextrakte oder Dihydroxyaceton), Parfüme, Substanzen zum Verhindern des Schäumens, Farbstoffe, Pigmente, die eine färbende Wirkung haben, Verdickungsmittel, oberflächenaktive Substanzen, Emulgatoren, weichmachende, anfeuchtende und/oder feuchthaltende Substanzen (z.B. Glycerin oder Harnstoff), Fette, Öle, ungesättigte Fettsäuren oder deren Derivate (z.B. Linolsäure, -Linolensäure, γ-Linolensäure oder Arachidonsäure und deren jeweiligen natürlichen oder synthetischen Ester), Wachse oder andere übliche Bestandteile einer kosmetischen oder dermatologischen Formulierung wie Alkohole, Polyole, Polymere, Schaumstabilisatoren, Elektrolyte, organische Lösungsmittel, Silikonderivate oder Chelatbildner (z.B. Ethylendiamintetraessigsäure und Derivate).
Die jeweils einzusetzenden Mengen an kosmetischen oder dermatologischen Hilfsund Zusatzstoffen und Parfüm können in Abhängigkeit von der Art des jeweiligen Produkts vom Fachmann durch einfaches Ausprobieren leicht ermittelt werden.
Bevorzugt können die erfindungsgemäßen Zubereitungen zusätzlich noch eines oder mehrere der erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamide oder auch eines oder mehrere andere Antioxidantien enthalten. Vorteilhaft werden die Antioxidantien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminosäuren (z.B. Glycin, Histidin, 3,4-Dihydroxyphenylalanin, Tyrosin, Tryptophan) und deren Derivate,
Imidazole (z.B. Urocaninsäure) und deren Derivate, Peptide (D,L-Carnosin, D- Carnosin, L-Carnosin, Anserin) und deren Derivate, Carotinoide, Caroline (z.B. α- Carotin, ß-Carotin, Lycopin) und deren Derivate, Chlorogensäure und deren Derivate, Liponsäure und deren Derivate, Aurothioglucose, Propylthiouracil und andere Thiole (z.B. Thioredoxin, Glutathion, Cystein, Cystin, Cystamin und deren
Glycosyl- und N-Acylderivate oder deren Alkylester) sowie deren Salze, Dilaurylthiodipropionat, Distearylthiodipropionat, Thiodipropionsäure und deren Derivate sowie Phenolsäureamide phenolischer Benzylamine (z.B. Homo vanillinsäure-, 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure-, Ferulasäure-, Sinapinsäure-, Kaffeesäure-, Dihydroferulasäure-, Dihydrokaffeesäure-, Vanillomandelsäure- oder
3,4-Dihydroxymandelsäureamide des 3,4-Dihydroxybenzyl-, 2,3,4-
Trihydroxybenzyl- bzw. 3,4,5-Trihydroxybenzylamins), Catecholoxime (z.B. 3,4- Dihydroxybenzaldoxim, 3,4-Dihydroxybenzaldehyd-O-ethyloxim), ferner (Metall- )chelatoren (z.B. 2-Hydroxyfettsäuren, Phytinsäure, Lactoferrin), Huminsäure, Gallensäuren, Gallenextrakte, Bilirubin, Biliverdin, Folsäure und deren Derivate,
Ubichinon und Ubichinol und deren Derivate, Vitamin C und dessen Derivate (z.B. Ascorbylpalmitat, Magnesiumascorbylphosphat, Ascorbylacetat), Tocopherole und Derivate (z.B. Vitamin-E-Acetat), Vitamin A und Derivate (z.B. Vitamin-A- Palmitat), Rutinsäure und deren Derivate, Flavonoide (z.B. Quercetin, α- Glucosylrutin) und deren Derivate, Phenolsäuren (z.B. Gallussäure, Ferulasäure) und deren Derivate (z.B. Gallussäurepropylester, -ethylester, -octylester), Furfuryli-
denglucitol, Dibutylhydroxytoluol, Burylhydroxyanisol, Harnsäure und deren Derivate, Mannose und deren Derivate, Zink und dessen Derivate (z.B. ZnO, ZnSO4), Selen und dessen Derivate (z.B. Selenomethionin), Stilbene und deren Derivate (z.B. Stilbenoxid, Resveratrol) und die erfindungsgemäß geeigneten Derivate dieser genannten Wirkstoffe.
Die Menge der weiteren Antioxidantien kann in den erfindungsgemäßen Zubereitungen im allgemeinen 0,001 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,001 bis 20 Gew-%, besonders bevorzugt 0,001 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, betragen.
Außer den erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamiden können selbstverständlich mehrere weitere Antioxidantien eingesetzt werden.
In den erfindungsgemäßen kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitungen können aber auch UN-A- und/oder UN-B-Filtersubstanzen eingesetzt werden, wobei die Gesamtmenge an Filtersubstanzen 0J bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitungen, betragen kann, wobei man zum Beispiel Sonnenschutzmittel für Haut und Haar erhält. Als UN-A- und/oder UN-B-Filtersubstanzen können beispielsweise 3-Benzylidencampher- derivate (z.B. 3-(4-Methylbenzyliden)-dl-campher), Aminobenzoesäurederivate (z.B. 4-(Ν,Ν-Dimethylamino)benzoesäure-2-ethylhexylester oder Menthylanthra- nilat), 4-Methoxycinnamate (z.B. 2-Ethylhexyl-p-methoxycinnamat oder Isoamyl- p-methoxycinnamat), Benzophenone (z.B. 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon), ein- oder mehrfach sulfonierte UN-Filter [z.B. 2-Phenylbenzimidazol-5-sulfonsäure,
Sulisobenzone oder l,4-Bis(benzimidazolyl)-benzol-4,4',6,6'-tetrasulfonsäure bzw. 3,3'-(l,4-Phenylendimethyliden)-bis-(7,7-dimethyl-2-oxo-bicyclo-[2,2,l]heptan-l- methansulfonsäure) und deren Salze], Salicylate (z.B. 2-Ethylhexylsalicylat oder Homomenthylsalicylat), Triazine {z.B. 2,4-Bis-[4-(2-ethylhexyloxy)-2-hydroxy- phenyl]-6-(4-methoxyphenyl)- 1 ,3,5-triazin, 4,4'-([6-([(l , 1 -dimethylethyl)-amino- carbonyl]phenylamino)-l,3,5-triazin-2,4-diyl]diimino)bisbenzoesäurebis-(2-ethyl-
hexyl)-ester)}, 2-Cyanopropensäurederivate (z.B. 2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3- diphenyl-2-proρenoat), Dibenzoylderivate (z.B. 4-tert-Butyl-4'-methoxydibenzoyl- methan), polymergebundende UN-Filter (z.B. Polymer von Ν-[2-(bzw. 4)-(2-Oxo- 3-bornyliden)mefhyl]benzylacrylamid) oder Pigmente (z.B. Titandioxide, Zirkon- dioxide, Eisenoxide, Siliciumdioxide, Manganoxide, Aluminiumoxide, Ceroxide oder Zinkoxide) verwendet werden.
Die Lipidphase in den erfindungsgemäßen kosmetischen und pharmazeutischen Zubereitungen kann vorteilhaft gewählt werden aus folgenden Substanzgruppen: Mineralöle (vorteilhaft Paraffinöl), Mineralwachse, Kohlenwasserstoffe (vorteilhaft
Squalan oder Squalen), synthetische oder halbsynthetische Triglyceridöle (z.B. Triglyceride der Caprin- oder Caprylsäure), natürliche Öle (z.B. Rizinusöl, Olivenöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Erdnussöl, Rapsöl, Mandelöl, Palmöl, Kokusöl, Palmkernöl, Borretschsamenöl und dergleichen mehr), natürliche Esteröle (z.B. Jojobaöl), synthetische Esteröle (bevorzugt Ester von gesättigten und/oder ungesättigten, linearen und/oder verzweigten Alkancarbonsäuren von 3 bis 30 C- Atomen mit gesättigten und oder ungesättigten, linearen und/oder verzweigten Alkoholen mit 3 bis 30 C-Atomen und Ester von aromatischen Carbonsäuren mit gesättigten und/oder ungesättigten, linearen und oder verzweigten Alkoholen mit 3 bis 30 C- Atomen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Isopropylmyristat, Isopropyl- stearat, Isopropylpalmitat, Isopropyloleat, n-Butylstearat, n-Hexyllaurat, n-Decyl- laurat, Isooctylstearat, Isononylstearat, Isononylisononanoat, 2-Ethylhexylpalmitat, 2-Ethylhexyllaureat, 2-Hexyldecylstearat, 2-Octyldecylpalmitat, Oleyloleat, Oleylerucat, Erucyloleat, Erucylerucat sowie synthetische oder natürliche Gemische solcher Ester), Fette, Wachse und andere natürliche und synthetische Fettkörper, vorzugsweise Ester von Fettalkoholen mit Alkoholen niedriger C-Zahl (z.B. mit Isopropanol, Propylenglycol oder Glycerin) oder Ester von Fettalkoholen mit Alkansäuren niedriger C-Zahl oder mit Fettsäuren, Alkylbenzoate (z.B. Gemische von n-Dodecyl-, n-Tridecyl-, n-Tetradecyl- und n-Pentadecylbenzoat) sowie cyclische oder lineare Silikonöle (wie z.B. Dimethylpolysiloxane, Diethylpoly- siloxane, Diphenylpolysiloxane sowie Mischformen daraus).
Die wässrige Phase der erfindungsgemäßen kosmetischen und pharmazeutischen Zubereitungen enthält gegebenenfalls vorteilhaft Alkohole, Diole oder Polyole niedriger C-Zahl, sowie deren Ether, vorzugsweise Ethanol, Isopropanol, Propylenglycol, Glycerin, Ethylenglycol, Ethylenglycolmonoethyl- oder -monobutylefher, Propylen- glycolmonomethylefher-, -monoethyl- oder -monobutyl-ether, Diethylenglycolmono- ethyl- oder monoethylether und analoge Produkte, ferner Alkohole niedriger C- Zahl, z.B. Ethanol, Isopropanol, 1,2-Propandiol, Glycerin, weiterhin α- oder ß- Hydroxysäuren, vorzugsweise Milchsäure, Zitronensäure oder Salicylsäure, daneben Emulgatoren, welche vorteilhaft ausgewählt werden können aus der Gruppe der ionischen, nichtionischen, polymeren, phosphathaltigen und zwitterionischen Emulgatoren, sowie insbesondere ein oder mehrere Nerdickungsmittel, welches oder welche vorteilhaft ausgewählt werden können aus der Gruppe Siliciumdioxid, Aluminiumsilikate, wie z.B. Bentonite, Polysaccharide bzw. deren Derivate, z.B. Hyaluronsäure, Guarkemmehl, Xanthangummi, Hydroxypropylmethylcellulose oder
Allulose-Derivate, besonders vorteilhaft aus der Gruppe der Polyacrylate, bevorzugt ein Polyacrylat aus der Gmppe der sogenannten Carbopole, jeweils einzeln oder in Kombination oder aus der Gruppe der Polyurethane.
Insbesondere bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitungen zum Schutz von Geweben und Zellen von Säugern, insbesondere der Haut, der Haare und/oder der Nägel des Menschen, vor oxidativer Beanspruchung und dem schädlichen Einfluß von Radikalen.
Ebenso umfaßt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Schütze kosmetischer oder pharmazeutischer Zubereitungen sowie von Nahrungs- oder Genussmitteln gegen Oxidation oder Photooxidation, wobei es sich bei diesen Zubereitungen z.B. um Zubereitungen zur Behandlung, zum Schutz und Pflege der Haut, der Nägel oder der Haare oder femer auch Schminkprodukte handeln kann, deren Bestandteile Stabilitätsprobleme aufgrund von Oxidation bzw. Photooxidation bei der Lagerung mit sich bringen, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetischen
oder pharmazeutische Zubereitungen sowie die Nahrungs- oder Genussmittel einen wirksamen Gehalt an erfindungsgemäßen 3,4-Dihydroxymandelsäurealkylamiden aufweisen.
Beispiele
Beispiel 1 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-N-(2-ethylhexyl)-2-hydroxyessigsäureamid
3,4-Dihydroxymandelsäure (500 mg, 2,72 mmol) wurde zusammen mit N-
Hydroxysuccinimid (313 mg, 2,72 mmol) und N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid (560 mg, 2,717 mmol) in trockenem 1,4-Dioxan (30 ml) vorgelegt und unter Stickstoff 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach Abfiltrieren des Niederschlags wurde das Filtrat zu einer vorbereiteten Lösung von 2-Ethylhexylamin (376 mg, 3,26 mmol) und Natriumhydrogencarbonat (271 mg, 3,26 mmol) in 1,4-Dioxan/
Wasser (l.J, 20 ml) gegeben und die Reaktionsmischung bei 50°C im Wasserbad noch 2,5 h gerührt und abkühlen gelassen. Das Gemisch wird mit Salzsäure sauer gestellt, 3mal mit Ethylacetat extrahiert, die organische Phase mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat bei 40°C/160 mbar eingedampft. Das Rohprodukt wird an Kieselgel
60 mit Ethylacetat chromatografiert. Ausbeute: 567 mg (75 %, 98 % laut HPLC). 1H- NMR (200 MHz, d6-DMSO): δ = 7,68 (1H, t, 6 Hz), 7,77 (1H, m), 7,61 (2H, m), 4,67 (1H, s), 2,97 (dd), 1,80 - 1,05 (9 H, m), 0,90 - 0,70 (6H, m) ppm. MS (APCI neg.) m/z = 295,25 (100 %, [M-H]'), 277,87 (35 %).
Nach einer analogen Vorschrift wurden die folgenden Verbindungen hergestellt:
Beispiel 2 N-Cyclohexyl-2-(3,4-dihydroxyphenyl)- 2-hydroxyessigsäureamid
1H-ΝMR (200 MHz, d6-DMSO): δ = 8,83 (2H, bs), 7,55 (1H, d, 8 Hz), 6,76 (1H, m),
6,62 (2H, m), 5,83 (1H, bs), 4,66 (1H, s), 3,60 - 3,31 (m), 1,82 - 1,50 (m), 1,50 - 1,00 (m) ppm. MS (APCI neg.) m/z == 264,66 (100 %, [M-H]").
Beispiel 3 2-(3 ,4-Dihydroxyphenyl)-N-«-hexyl-2-hydroxyessigsäureamid
1H-ΝMR (400 MHz, CD3OD): δ = 6,85 (1H, m), 6,75 - 6,69 (2H, m), 4,85 (teilw. unterdrückt, s), 3,20 (2H, t, 7 Hz), 1,56 - 1,45 (2H, m), 1,40 - 1,25 (6H, m), 0,90 (3H, t, 7 Hz) ppm. MS (APCI pos.) m/z = 267,84 (100 %, [M+H]"*), 249,92 (80 %),
222,20 (35 %), 545,67 (21 %, [2M+H]"1").
Herstellung der Zubereitungen
Beispiel 4 Kosmetische Lösung mit 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-N-n-hexyl-2- hydroxyessigsäureamid
Gehalt in
Rohstoffname Gew.-%
1 ,3-Butylenglycol 99,9 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-N-«-hexyl-2-hydroxyessigsäureamid 0,1
Beispiel 5 „Öl in Wasser"-Emulsion mit 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-N-n-hexyl-2- hydroxyessigsäureamid
Gehalt in
Teil Rohstoffhame (Hersteller) Chemische Bezeichnung Gew.-%
Ether von Polyethylenglycol
A Arlatone 983 S® (ICI) 1,2 mit Glycerylmonostearat 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,
Brij 76® (ICI) 36-Decaoxaoctatetracontan- 1 - 1,2 ol
Cutina MD® (Henkel) Glycerylmonostearat 3,5
Baysiloneöl MIO® (GE Bayer) Polydimethylsiloxan 0,8
Eutanol G® (Henkel) Octyldodecanol 3,0
Teil A wurde gemischt und auf 80°C erhitzt. Teil B wurde gemischt und auf 90°C erhitzt und unter Rühren zu Teil A gegeben. Für Teil C wurde Carbopol in Wasser sorgfältig dispergiert und mit Natronlauge neutralisiert (pH 6,5). Teil C wurde dann bei 60°C zur Mischung aus den Teilen A und B gegeben. Teil D wurde zu der Mischung aus den Teilen A, B, und C bei Raumtemperatur hinzugefügt.
Beispiel 6 „Öl in Wasser"-Emulsion mit 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-N-(2- ethylhexyl)-2-hydroxyessigsäureamid
Gehalt in
Teil Rohstoffname (Hersteller) Chemische Bezeichnung Gew.-%
Efher von Polyethylenglycol
A Arlatone 983 S® (ICI) 1,2 mit Glycerylmonostearat 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,
Brij 76® (ICI) 36-Decaoxaoctatetracontan- 1 - 1,2 ol
Cutina MD® (Henkel) Glycerylmonostearat 3,5
Baysiloneöl MIO® (GE Bayer) Polydimethylsiloxan 0,8
Eutanol G® (Henkel) Octyldodecanol 3,0
2-(3 ,4-Dihydroxyphenyl)-N-(2- ethylhexyl)-2- 0,2 hydroxyessigsäureamid
Paraffinöl 65 cp (Henry Lamotte) Mineralöl 8,0
B Wasser, dest. 49,8
2-Phenoxyethanol und 4-Hy- droxybenzoesäuremethylester und 4-Hydroxybenzoesäure-
Phenopip® (Νipa Laboratorien) efhylester und 4-Hydroxy- 0,5 benzoesäurepropylester und 4- Hydroxybenzoesäurebutyl- ester
1 ,2-Propylenglycol 2,0
Glycerin 99 % 3,0
C Wasser, dest. 25,0 vemetztes Acrylsäure/Cio- o-
Carbopol 2050® (B.F. Goodrich) 0,4 Alkylacrylat-Polymer
Teil A wurde gemischt und auf 80°C erhitzt. Teil B wurde gemischt und auf 90°C erhitzt und unter Rühren zu Teil A gegeben. Für Teil C wurde Carbopol in Wasser sorgfältig dispergiert und mit Natronlauge neutralisiert (pH 6,5). Teil C wurde dann bei 60°C zur Mischung aus den Teilen A und B gegeben. Teil D wurde zu der Mischung aus den Teilen A, B, und C bei Raumtemperatur hinzugefügt.
Beispiel 7 „Wasser in Öl"-Sonnenschutzemulsion mit UVA/B-Breitbandschutz und 2-(3 ,4-Dihydroxyphenyl)-N-(2-ethylhexyl)-2-hydroxyessigsäure- amid
Für Teil A wurden alle Substanzen bis auf das Zinkoxid auf 85°C erhitzt und das Zinkoxid in der Mischung sorgfältig dispergiert. Die Komponenten des Teils B wurden gemischt, auf 85°C erhitzt und unter Rühren zu Teil A gegeben. Zu der
Mischung aus den Teilen A und B wurde Teil C zugegeben und anschließend die Mischung mit einem Dispergierwerkzeug homogenisiert.
Beispiel 8 „Öl in Wasser"-Sonnenschutzemulsion mit UNA/B-Breitbandschutz und N-Cyclohexyl-2-(3 ,4-dihydroxyphenyl)-2-hydroxy essigsäureamid
Für Teil A wurden alle Substanzen bis auf das Titandioxid gemischt und auf 85°C erhitzt; in die Mischung wurde das Titandioxid sorgfältig eindispergiert. Für Teil B wurden bis auf Veegum und Νatrosol alle Substanzen gemischt, auf 90°C erhitzt, Νatrosol und Veegum eindispergiert und die Mischung unter Rühren zu Teil A gegeben. Zu der Mischung aus den Teilen A und B wurde Teil C zugegeben und anschließend die Mischung mit einem Dispergierwerkzeug homogenisiert (pH 5,6).
Beispiel 9 „Öl in Wasser"-Sonnenschutzemulsion mit UVA/B-Breitbandschutz undN-Cyclohexyl-2-(3,4-dihydroxyphenyl)-2-hydroxyessigsäureamid
Gehalt in
Teil Rohstoffhame (Hersteller) Chemische Bezeichnung Gew.-%
2,2-(l,4-Phenylen)-bis-(lH-
Neo Heliopan® AP (Haarmann & benzimidazol-4,6-disulfon- 22 Reimer) säure) und Dinatriumsalz
C wäßr. Natriumhydroxidlsg., 10 % 2,8
D Parfümöl 0,3
Bisabolol 0,1
Teil A wurde auf 85°C erhitzt. Teil B: Carbopol und Keltrol wurden in die restlichen Bestandteile kalt eindispergiert, die Mischung auf 85°C erwärmt und zu Teil A gegeben. Teil C wurde sofort bei 80°C zu der Mischung aus den Teilen A und B gegeben und 5 min mit einem Dispergierwerkzeug homogensiert. Teil D wurde schließlich bei Raumtemperatur zugegeben und die Mischung mit einem Dispergierwerkzeug homogenisiert (pH 6,6).
Aktivitätsnachweis
Beispiel 10 Aktivität als Radikalfänger
Die Aktivität der beispielhaften Verbindungen nach den Beispielen 1 bis 3 als Radikalfanger wurde mit der herkömmlicher Radikalfänger verglichen. Dabei wurde der DPPH-(l,l-Diphenyl-2-picryl-hydrazyl)-Test zur Beseitigung von Radikalen angewendet.
DPPH wurde in Methanol zu einer Konzentration von 100 μmol/1 gelöst. Eine Reihe von Verdünnungen der beispielhaften Verbindungen, Vitamin C, α-Tocopherol und Dibutylhydroxytoluol wurden in Methanol hergestellt. Methanol diente als Kontrolle.
2500 μl der DPPH-Lösung wurden mit 500 μl einer jeden Testlösung gemischt und die Abnahme der Absorption bei 515 nm solange abgelesen, bis die Abnahme kleiner
als 2 % pro Stunde war. Die Aktivität der Testsubstanzen als Radikalfanger wurde nach folgender Gleichung berechnet:
Aktiv, als Radikalfänger (%) •*■*= 100 - (Absorption der Testverbindungen)/( Absorption der Kontrolle) x 100.
Aus der Aktivität als Radikalfänger (%) in einer Reihe von Verdünnungen von Testverbindungen wurde für jede Testverbindung die effektive relative Konzentration EC50 (bezogen auf die anfangs vorhandene Konzentration an DPPH, EC = c (Testverbindung)/c(DPPH)) einer Testverbindung berechnet, bei der das
Radikal DPPH um 50 % beseitigt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt:
Tabelle 1
Testverbindung nach Beispiel EC50 / (mol/mol)
1 0,12
2 0,11
3 0,12
Vitamin C 0,27 α-Tocopherol 0,25
Dibutylhydroxytoluol 0,24
Beispiel 11 Aktivität als Antioxidantien
Die Aktivität der beispielhaften Verbindungen nach den Beispielen 1 bis 3 als Antioxidantien wurde mit der herkömmlicher Antioxidantien verglichen. Als Testsystem wurde die beschleunigte Autoxidation von Lipiden durch Luft mit oder ohne Antioxidans mit Hilfe der Rancimat-Apparatur angewendet (Rancimat ist ein eingetragenes Warenzeichen der Metrohm AG, Herisau, Schweiz).
Die beispielhaften Verbindungen, Vitamin C, α-Tocopherol und Dibutylhydroxy- toluol wurden in Methanol oder Aceton gelöst und von der jeweiligen Testlösung 100 μl zu einer vorbereiteten Ölprobe von 3 g gegeben. In eine Kontrollprobe wurde nur Lösungsmittel gegeben. Durch die aufgeheizte, die Testlösung enthaltende Ölprobe wurde ein konstanter, trockener Luftstrom (20 1/h) geblasen und die flüchtigen Oxidationsprodukte (vorwiegend kurzkettige Fettsäuren wie Ameisen- oder Essigsäure) in einer Vorlage mit Wasser gesammelt. Die Leitfähigkeit dieser wäßrigen Lösung wurde kontinuierlich gemessen und dokumentiert. Die Oxidation von (ungesättigten) Fetten verläuft dabei eine Zeitlang nur sehr langsam und steigt dann plötzlich stark an. Die Zeit bis zum Anstieg wird als Induktionsperiode (IP) bezeichnet.
Nach der folgenden Gleichung wurde der antioxidative Index (AOI) erhalten:
AOI = rP(mit Testlösung) ' -EP(Kontrollprobe>
Die Ergebnisse für das Experiment bei 80°C in Squalen, daß über Alumina Typ N gereinigt und mit 1 ppm α-Tocopherol stabilisiert wurde, sind in Tabelle 2 dargestellt:
Tabelle 2
Testverbindung nach AOI in Squalen bei
Beispiel 80°C mit 0,005% Testsubstanz
1 69
2 43
3 55
Vitamin C 0,7 α-Tocopherol 39
Dibutylhydroxytoluol 38