ITFE20010003A1 - Nuovi coniugati del retinolo, supervitamina a, metodi per il trattamento terapeutico o cosmetico di alterazioni legate all'invecchiamento cu - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: "Nuovi coniugati del retinolo, supervitamina A, metodi per il trattamento terapeutico o cosmetico di alterazioni legate all’invecchiamento cutaneo e un nuovo metodo per l’ottenimento del retinolo da suoi precursori. "

Campo dell’invenzione

La presente invenzione riguarda un derivati di-esterei del retinolo, ottenuti dalla coniugazione del retinolo e un acido multifunzionale, preferibilmente acido succinico, tartarico, azelaico o loro bioisosteri, utile nel trattamento terapeutico o cosmetico di alterazioni associate a danni ossidativi, e nel trattamento cosmetico topico, di danni indotti da radicali liberi a livello della cute, il loro procedimento di preparazione, e le composizioni cosmetiche che li contengono.

STATO DELL’ARTE

L’invecchiamento cutaneo è accompagnato da numerosi cambiamenti morfologici che sono ben noti ed ampliamente descritti in letteratura (Yarr M., Molecular mechanism of skin aging. Advances in dermatology 1995, 10: 63-75). A livello fisiologico, l’invecchiamento cutaneo è caratterizzato da numerose modificazioni a livello epidermico e dermico, che si associano alla comparsa di rughe precoci, alla perdità dell’elasticità cutanea, alla diminuzione del turnover epidermico, alla minore idratazione cutanea, e riduzione delle capacità l’immunocompetenti della cute. Il retinolo (Vitamina A) è un composto endogeno che è naturalmente presente nel corpo umano ed è essenziale per la normale differenziazione delle cellule epiteliali. Derivati sintetici e naturali della suddetta vitamina, sono impiegati come agenti riparatori o per il rinnovamento delle cellule epidermiche ed in numerosi disturbi della cheratinizzazione. La vitamina A acido, o acido retinoico prodotto di ossidazione del retinolo, ad opera di enzimi naturalmente presenti in vari tessuti, è stato usato con successo nel trattamento di varie patologie, come l’acne, la psoriasi, l’iperpigmentazione (Klingman A.M., Grove G.L., Hirose R., Leyden J.J. Topical tretinoin for photoaged skin J Am Acad.Dermatol. 1986, 15: 836-859. Klingman A.M., Willis I. A new formula for depigmenting human skin Arch. Dermatol. 1975, 111: 40-48). Applicazioni topiche della vitamina A acido vanno effetuate sotto stretto controllo medico, poiché è un forte agente irritante, e il suo utilizzo è accompagnato da seri effetti collaterali, che ne limitano fortemente il suo impiego (Bollag W. Vitamin A and retinoids: from nutrition to pharmacotherapy in dermatology and oncology. Lancet 1983, 1 (8329) 860-863). Per questi motivi specialmente in dermocosmesi il retinolo o i suoi esteri sono preferiti all’acido retinoico. Il retinolo è capace di regolare la sintesi di cheratine attraverso influenze differenziali bilanciate, e agisce da vero e proprio modulatore endogeno cutaneo, intervenendo nella differenziazione epidermica, nella funzionalità del sistema immunitario e nell’efficienza dei processi di riparazione cutanea. Il suo specifico sistema di trasporto garantisce da un lato, di raggiungere efficacemente le cellule target, i cheratinociti, e dall’altro, di esercitare effetti biologici sicuri.

D’altronde, studi pregressi hanno dimostrato che gli enzimi presenti nella pelle, metabolizzano, durante l’assorbimento cutaneo, i retinoli esteri ad essa applicati per circa il 40% di quanto assorbito (Bohenlein J., Sakr A., Lichtin L., Bronaugh L.R., Characterization of esterase and alcohol dehydrogenase activity in skin. Metabolism of retinyl palpitate to retinol durino percutaneous absorption Pharm. Res. 1994, 11 (8): 1155-1159). L’attività esterasica porta al rilascio della vitamina A alcool, o retinolo, che in molti tessuti è ossidato alla corrispondente forma acida attraverso l’intermedio vitamina A aldeide, o retinaldeide. Tale passaggio è sostenuto dall’enzima alcool deidrogenasi.

E’ importante considerare che gli esteri del retinolo svolgono una funzione di deposito per il retinolo. Questa attività è molto elevata negli strati epidermici di cheratinociti più profondi: trattamenti topici della pelle umana per 24 h, con retinolo, determinano un aumento del livello degli esteri del retinolo di 10 volte (The retinoids, Biology, Chemistry and Medicine 2nd ed. ; Sporn MB, Roberts AB, Goodman DS Eds.; Raven Press: New York, 1994). Gli enzimi preposti a tale azione sono due: nella epidermide vengono espressi la lecitina-retinolo aciltransferasi (LRAT) e l’acil-CoA-retinolo aciltransferasi (ARAT), che catalizzano la sintesi di esteri del retinolo. Da questo si evince come l’applicazione di esteri del retinolo potenzil processo di rallentamento dell’invecchiamento cutaneo. Tale aspetto è da tempo sfruttato per applicazioni dermo-cosmetologiche mediante l’utilizzo di retinolo palmitato, acetato o propionato.

Inoltre, gli acidi carbossilici sono utili nel trattamento dell’invecchiamento cutaneo, specialmente gli alfa- e i beta-idrossiacidi (generalmente ci si riferisce agli alfa-idrossiacidi AHA) e gli acidi carbossilici contenuti nella frutta come acido tartarico ed acido succinico (Lavker RM, J.Am.Acad.Dermatol., 1992, 535-544). Questi ultimi determinano una normalizzazione della cheratinizzazione, con una stimolazione della sintesi di collageno e glicosamminoglicani, oltre ad un miglioramento generalizzato del comportamento viscoelastico della pelle. Pertanto, applicazioni topiche acidi carbossilici come il succinico sono di beneficio nel contrastare gli effetti dell’invecchiamento cutaneo.

SOMMARIO DELL’ INVENZIONE

Obbiettivo di questa invenzione è di fornire un metodo basato su nuova classe di composti utile per il trattamento terapeutico o cosmetico di alterazioni legate all 'invecchiamento cutaneo. Particolari benefici di questa invenzione sono l’aumento di stabilità del composto attivo, il retinolo, attraverso una strategia di protezione della vitamina, che permette un rilascio più efficace nel sito dove deve essere esplicata l’attività fisiologica. La presente invenzione fornisce inoltre un derivato multifunzionale che consente il rilascio di quantità superiori di retinolo rispetto ad un estere tradizionale come il palmitato, acetato o propionato. Inoltre il rilascio del retinolo comporta la concomitante liberazione di un acido bicarbossilico anch’e utile per il trattamento dell’invecchiamento cutaneo precoce.

Inoltre, la nota instabilità del retinolo ci ha portato a mettere a punto un nuovo metodo per la preparazione <“>in situ" di retinolo a partire dai suoi esteri commercialmente

Formula generale 1

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Il retinolo è stato coniugato a dare una molecola multifunzionale, da ora in poi definita come <“>retinilconiugato",con un acidi organici bioattivi, scelti fra quelli che sono cosmeticamente interessanti, che possiedono un effetto benefico nel contrastare l’invecchiamento cutaneo. L’acido organico può essere un acido bicarbossilico a catena lineare, satura od insatura e sostituito in posizione-2 (alfa-idrossiacido o alfa-tioidrossiacido). Preferibilmente trattasi di acido succinico, tartarico o azelaico.

Retinolo

Molecole cariche, come l’acido succinico, tartarico o azelaico sono conosciute essere dotate di scarsa capacità di penetrazione cutanea, attraverso gli spazi intercheratinocitici che sono ricchi di un materiale cementante di natura lipidica. L’impiego degli alfa idrossiacidi e degli acidi carbossilici in cosmesi e’ limitato dall’elevato potere irritante di questi composti, quando vengono applicati sull’area del viso. La formazione del diestere dell’acido succinico o tartarico con il retinolo, a dare il retinil-coniugato, consente di ovviare ai sopracitati inconvenienti, mascherando le funzionalità carbossiliche acide. In particolare, come accennato sopra, il retinil-coniugato con l’acido succinico possiede un’interessante cinetica di rilascio dei biocomponenti. Dal punto di vista meccanicistico, dopo un primo step di idrolisi del diestere che porta al rilascio di una molecola di una prima molecola di retinolo, si assiste ad una catalii intramolecolare di idrolisi dell’estere residuo da parte del gruppo carbossilico terminale del succinato. Il retinoli emisuccinato formato, risulta essere instabilile, e rilascia velocemente la seconda molecola di retinolo, poiché l’attacco nucleofilo intramolecolare da parte dell’anione carbossilato, porta rapidamente al contemporaneo rilascio di retinolo e alla formazione di anidride succinica, successivamente idrolizzata ad acido succinico.

Tale meccanismo è stato ampliamente dimostrato nei casi in cui l’acido succinico è stato impiegato nella preparazione di forme profarmaco ed è potenzialmente esplicabile, anche se con diverse cinetiche, anche nel caso in cui l’acido carbossilico sia diverso dal succinico ma preferibilmente con l’acido tartarico.

La coniugazione del retinolo con l’acido succinico presenta i seguenti vantaggi

1) protezione dall’ossidazione del retinolo e migliore penetrazione nello strato cutaneo;

2) doppio rilascio concertato di due molecole di retinolo: il rilascio della prima, comporta rilascio più veloce della seconda con raddoppio della concentrazione utile;

3) rilascio di acido dicarbossilico, biologicamente attivo, nel sito dove questo deve agire, mitigandone il potere dermo-irritante

La sintesi dei composti qui descritti può essere realizzata a partire dal retinolo commerciale o da altre fonti. Nel nostro caso, abbiamo trovato più opportuno partire da esteri del retinolo commerciali che possono essere idrolizzati a dare il corrispondente retinolo che viene poi immediatamente utilizzato. La procedura da noi messa a punto consente di aumentare le rese di reazione e ridurre i costi. Il retinolo puro è infatti molto costoso e poco stabile rendendo il processo di coniugazione poco vantaggioso dal punto di vista economico.

Il processo di idrolisi è di alta resa, si attua in condizioni blande e non richiede purificazioni per il passaggio successivo. L’idrolisi può essere effettuata in presenza di una base, ammoniaca, sodio idrossido o potassio idrossido preferibilmente in metanolo, etanolo oppure in acqua.

La successiva reazione di condensazione con il corrispondente acido bicarbossilico, a dare il retinil-coniugato, viene compiuta nelle classiche condizioni di esterificazione preferibilmente in presenza di agenti condensanti come DCC o cloruro di tionile o cloruro di ossalile.

In alcune sintesi di coniugati che sono oggetto di questa invenzione, può essere necessario proteggere uno o più gruppi funzionali, come ossidrili o gruppi tiolici. I metodi di protezione sono quelli classici per gli specifici sostituenti e sono noti a chi abbia famigliarità con la chimica organica.

Per preparare una composizione per il trattamento dell’invecchiamento cutaneo, uno o più retinil-coniugati, chimicamente compatibili, sono stati inseriti in un veicolo farmaceuticamente o cosmeticamente accettabile. La quantità di retinil-coniugato può variare tra lo 0.01% ed il 5% in peso, preferibilmente tra 1.01% e 1.0% e più preferibilmente tra 0.05% e 0.25% della composizione. La composizione dovrebbe essere applicata da una a tre volte al giorno.

Un acido organico, farmaceuticamente o cosmeticamente accettabile può essere presente indipendentemente nella composizione in quantità variabile preferibilmente dallo 0.1% al 5%. Quando uno o più di questi acidi sono presenti o, indipendentemente da questi, qualora la composizione lo richieda il pH può essere portato a valori vicino alla neutralità per aggiunta di alcali, ad esempio idrossidi di sodio o di ammonio.

Veicoli adatti per l’applicazione dei retinil-coniugati oggetto di questa invenzione possono essere in forma liquida, unguento, balsamo, spray, impiastro o altre forme ed avere un carattere prevalentemente lipofilo. Veicoli adatti includono: etanolo, petrolatum, trigliceridi, esteri, alcool grassi, polipropile o polietilene glicoli. Sono anche adatte combinazioni compatibili di questi veicoli.

I veicoli adatti per l’applicazione topica includono lozioni, unguenti, balsami, creme, gel, schiume, spray, cerotti, maschere e similari. I veicoli sono presenti secondo necessità in funzione del sistema di applicazione desiderato. Componenti aggiuntivi possono essere aggiunti in accordo con le norme di buona preparazione. Ad esempio la composizione finale può contenere, coloranti, profumi ed addensanti, come la gomma Xanthan, conservanti, umettanti, surfattanti, disperdenti e similari includendo tipici estratti di erbe come camomilla e simili (ad esempio quelli che hanno effetto astringente, antisettico, o altri effetti desiderati). Può anche includere uno o più ingredienti attivi come antibiotici, anestetici, antiflogistici antiossidanti. Questi ultimi al fine di ridurre in maniera sinergica i danni da radicali liberi accelerano il processo di invecchiamento cutaneo.

L’invenzione viene di seguito ulteriormente illustrata attraverso alcuni esempi che non limitano l’invenzione ai particolari materiali, condizioni e prodotti qui descritti.

Esempio 1.

In un pallone da 1000 mL, vengono posti 10 gr ( 3 mmol) di Vitamina A estere (preferibilmente Vitamina A acetato (Fluka, cod. 95138) e 100 ml di metanolo a 0°C et in atmosfera di azoto. Alla soluzione vengono addizionati 500 mL di NH3/MeOH (preparata saturando il MeOH a -10°C con NH3 gassosa). La dispersione diventa lentamente una soluzione limpida gialla, e viene mantenuta in agitazione, sotto atmosfera inerte, e al riparo dalla luce per 10 ore. La completa idrolisi della vit-A-acetato viene monitorata tramite TLC (7 Etere Petrolio/3 Et20). La reazione viene portata a secchezza, ad una temperatura inferiore ai 40°C. Il grezzo così ottenuto, un olio giallo (10 gr) viene utilizzato al successivo esempio.

Esempio 2.

In un pallone da 500 ml si portano in soluzione 5 gr del retinolo in precedenza ottenuto (18 mmol) e 1 gr (9 mmol) di acido succinico in 150 mi di acetonitrile a 0° in atmosfera di azoto. Si aggiungono quindi 240 mg (1.9 mmol) DMAP e gocciolando in 10’, 6 g (28 mmol) dicicloesilcarbodimmide (DCCI), sciolta in 40 ml di acetonitrile. Terminata l’aggiunta si lascia reagire al buio per 2.5 ore, sotto azoto. La sospensione assume un colore giallo, con un ppt bianco di dicicloesilurea. Si tratta quindi con acqua (300 ml) si estrae con etere etilico (200 ml x 3), la fasi organiche riunite vengono lavate con acido cloridrico 0.5 N (150 ml) poi acqua (200 ml), soluzione satura di bicarbonato ml). Infine si anidrifica la fase organica con solfato di sodio anidro. Il composto finale viene ottenuto come olio grezzo da cui si ottiene il prodotto finale per purificazione su colonna a gel di usando come eluenti: etere etilico/etere di pertrolio 2/8 in presenza di 1% trietil ammina.

Ottenuti 4 gr di retinil-coniugato (solido vetroso giallo)

Esempi 3-8

I retinil-coniugato descritto nella presente invenzione è stato preparato in una varietà di formulazioni cosmeticamente accettabili. Se ne riportano alcune a titolo di esempio, incluse un olio ed una crema.

OLIO

Ottil ottanoato 35 Isopropilmiristato 35 Olio di germe di grano 19 Retimi coniugato 0.1 Insaponificabile olio di oliva 5 Ciclometicone 5 EMULSIONE O/A

Glicole propilenico 3 Spermaceti 4 Ottil ottanoato 2 Alcool cetilstearilico 2.8 Isostearil lattato 2 Alcool cetilstearilico-20 1.2 Metil glucosio sesquiterpinico etossilato-20 2 Olio di avocado 5 Alcol cetilico 4.5 Olio di palma 4 Retinil coniugato 0.1 NaOH sol.30% 0.2 Conservanti q.b Profumo q.b Antiossidanti q.b Acqua q.b 100

EMULSIONE A/O

Diottil cicloesano 8

Olio di avocado 3.5

Gliceril trisostearato 3

Poligliceril 2 diisostearato 2.5

Isopropil miristato 2.5

Cera alba 1.3

Olio di ricino idrogenato 1

Retinil coniugato 0.1

Acido stearico 1.5

Glicole propilenico 3

Magnesio solfato 0.2

Conservanti q.b

Profumo q.b

Antiossidanti q.b

Acqua q.b 100

GEL

Glicole propilenico 5

Glicerina 3

Alcool 10 Carbomer 940 0.5 Trietanolammina 0.5

Retinil coniugato 2 Conservanti q.b Profumo q.b Antiossidanti q.b

Acqua q.b 100

LOZIONE

Gomma Xantam 0.25 Idrossietilcellulosa 0.4 Glicole propilenico 5 Trigliceridi dell’acido caprico/caprilico 8

Steareth-2 1.5

Peg-40-stearato 2

Retinil coniugato 0.2 Idrossido di ammonio q.b. a 3 < pH > 4 Conservanti q.b Profumo q.b Antiossidanti q.b Acqua q.b 100

TONICO

Alcool

Glicerina 3

EDTA disodico

Estratti vegetali 1

Retinil coniugato

Acido lattico 1 Idrossido di ammonio q.b. a 3 < pH > 4 Conservanti

Profumo

Antiossidanti

Acqua q.b 100

Claims (8)

1. Rivendicazioni 1) Composti di formula generale 1 per a) b)

   c) X= acido bicarbossilico: ciclico, aromatico, eterociclico; utili per il trattamento della pelle invecchiata e di disordini della cheratinizzazione, comprendenti un coniugato ottenuto da un acido organico di multifunzionale, preferibilmente acido succinico, tartarico o azelaico, e due molecole di retinolo.
2. 2) Procedimento per la preparazione di un retinil-coniugato di formula generale 1, come da rivendicazione 1, utilizzando come agenti condensanti DCC o cloruro di tionile o cloruro di ossalile.
3. 3) Procedimento la preparazione di retinolo puro, utile per la sintesi dei composti di cui alla rivendicazione 1 e 2, a partire da esteri commerciali del retinolo, preferibilmente acetato, propinato e palpitato utilizzando basi come ammoniaca o sodio idrossido acqua o alcool (metanolo o etanolo).
4. 4) Composizione farmaceutica o cosmetica che contiene una quantità efficace di retinilconiugato, come definito nella rivendicazione 1 e 2, ed un carrier farmaceuticamente e cosmeticamente accettabile.
5. 5) Composizione secondo la rivendicazione 4, utile nel trattamento della pelle affetta da disturbi della cheratinizzazione (ipercheratosi primarie e secondarie), iperpigmentazione, invecchiamento intrinseco (cronologico), invecchiamento estrinseco (fotoindotto).
6. 6) Uso di un composto di formula generale 1 come definito nella rivendicazione 1 per X e n = 1-30, incluso il composto di formula 1 in cui R = H e n = 2, di un loro derivato farmaceuticamente o cosmeticamente accettabile, o loro miscele, per la preparazione di una composizione farmaceutica o cosmetica utile nel trattamento della cute danneggiata come da rivendicazione 5.
7. 7) Uso di un composto di formula generale 1 come definito nella rivendicazione 1 per X n = 1-30, incluso il composto di formula 1 in cui R = OH e n = 2, di un loro derivato farmaceuticamente o cosmeticamente accettabile, o loro miscele, per la preparazione di una composizione farmaceutica o cosmetica utile nel trattamento della cute danneggiata come da rivendicazione 5.
8. 8) Uso di un composto di formula generale 1 come definito nella rivendicazione 1 per X e n = 1-30, incluso il composto di formula 1 in cui R = H e n = 7, di un loro derivato farmaceuticamente o cosmeticamente accettabile, o loro miscele, per la preparazione di una composizione farmaceutica o cosmetica utile nel trattamento della cute danneggiata come da rivendicazione 5.