KR100853443B1 - 수포제 및 경피 화학제에 대해 효과적인 피부 보호 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수포제 또는 그 밖의 경피 화학제, 특히 설퍼 머스타드 가스 상해 및 VX 중독에 의해 야기되는 병변으로부터 인간 피부를 보호하기에 적합한 보호제에 관한 것이며, 상기 보호제는 보호적 유효량의 친수성 수성 크림을 단독으로 포함하거나 폴리올, 모노사카라이드, 올리고사카라이드 또는 폴리사카라이드, 및 유기산 또는 무기산의 염을 필수 성분으로 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제와 함께 포함한다. 첨가제 폴리올은 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리글리세롤, 글리세린, 소르비톨, 둘시톨, 트리톨, 소르비톨 또는 만니톨일 수 있다. 첨가제 모노사카라이드는 리보오스, 자이로오스, 글루코오스, 프룩토오스, 갈락토오스 또는 만노오스일 수 있다. 첨가제 올리고사카라이드는 수크로오스, 말토오스, 락토오스, 라피노오스 또는 셀로비오스일 수 있다.

Description

수포제 및 경피 화학제에 대해 효과적인 피부 보호 조성물 {SKIN-PROTECTIVE COMPOSITIONS EFFECTIVE AGAINST VESICANTS AND PERCUTANEOUS CHEMICAL AGENTS}

본 발명은 설퍼 머스타드 가스 및 그 밖의 화학제, 예를 들어 VX, 살충제, 니트로젠 머스타드 및 포이즌 아이비 (poison ivy)에 의해 야기되는 상해로부터 피부를 보호하기 위한 보호 조성물에 관한 것이다.

설퍼 머스타드 (기체 및 액체 형태 둘 모두)는 피부를 신속히 관통하여 장기간의 상해를 일으키는 효능있는 피부 수포제이므로, 본 발명이 보호를 제공하고자 하는 대표적인 경피 작용제이다. 설퍼 머스타드는 주요 위해물질의 한 가지 예로서 하기 화학식의 β-클로로-디에틸설파이드로 구성되며, 이는 그 밖의 활성 화합물과 같은 다른 성분을 추가로 함유할 수 있다:

VX는 신경 작용제의 한 가지 예로서 하기 화학식의 O-에틸-S-(2-디이소프로 필아미노에틸메틸포스포티올레이트)이다:

머스타드와 같은 화학전쟁용 작용제로부터 개체의 피부를 보호하는 두 가지 주요 방법이 당해 분야에 공지되어 있다. 첫 번째 방법은 보호 직물과 같은 보호 커버로 피부를 덮는 것을 포함하는 수동적 보호법이다. 이 방법은 몇 가지 단점을 지닌다. 첫째, 보호 직물은 무겁고 장시간 동안 착용하기가 불편하므로, 예방책으로서 계속해서 착용할 수 없다. 둘째, 보호 커버는 손 및 목과 같은 보호되지 않는 영역을 남기므로, 완벽한 보호를 제공하지 못한다. 또한, 이러한 보호 조치는 비용이 매우 많이 드는 관계로 유용성에 한계가 있다.

두 번째 방법은 설퍼 머스타드 가스와 반응하여 이를 중화시키는 반응성 물질을 피부에 도포하는 것을 포함한다. 이러한 방법과 관련된 단점은 일반적으로 그 자체로 유해한 활성 물질을 피부에 도포할 필요가 있고, 전형적으로 유성의 불쾌한 물질을 피부에 도포할 필요가 있으며, 또한 아직까지 효능이 제한적이라는 것이다. 또한, 이러한 반응성 물질이 대체로 대량으로 필요하므로, 피부에 도포하기가 어렵다.

피부에 중합체 필름을 생성시키는 크림을 사용하는 것을 포함하는 그 밖의 보호 방법은 그 다지 효과적이지 못한데, 이는 필름의 균열이 일어나서 균열부위 아래의 영역이 노출되기 때문이다. 또한, 이러한 필름은 두껍고 사용자에게 불편 하다. 또 다른 크림이 존재하는데, 이는 피부를 관통하여 활성 보호제를 위한 매트릭스로서 작용할 수 있는 외층을 남긴다. 이러한 크림도 상기 기술된 단점을 나타낸다. 또한, 이러한 보호 크림은 두꺼운 층으로 도포될 필요가 있다. 상기 조성물은 궐련과 같은 흡연 제품으로부터 나오는 연무로 인해 호흡기계통에 유독할 수 있으므로, 고온 환경 또는 화염이 존재하는 장소에서는 효과적이지 않다.

이러한 문제를 해결해보려는 수 많은 노력에도 불구하고, 당해 분야의 기술은 현재까지 상기 문제에 대한 해법, 즉, 상기 단점을 극복하는 피부 보호법을 제공하지 못해왔다.

따라서, 본 발명의 목적은 설퍼 머스타드 및 그 밖의 화학제, 예를 들어 VX에 대해 효과적이고, 종래의 보호 방법의 단점을 극복하는 보호제를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 피부에 자주 도포될 수 있고, 불쾌감을 일으키지 않으며, 피부에 유해하지 않은 보호제를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 유해 화학제에 노출되기 약 6시간 내지 12시간 전에 도포된 후 장기간 동안 효과가 지속되는 보호제를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 그 밖의 목적 및 장점은 설명이 진행됨에 따라 분명해질 것이다.

발명의 개요

본 발명은 설퍼 머스타드 가스 상해, VX와 같은 신경 작용제 및 그 밖의 유해 화학제로부터의 상해에 대해 인간 피부를 보호하기에 적합한 보호제에 관한 것이며, 상기 보호제는 보호적 유효량의 친수성 글리세린 크림을 단독으로 포함하거나 폴리올, 모노사카라이드, 올리고사카라이드 또는 폴리사카라이드, 유기산 또는 무기산의 염, 및 흡수제 화합물을 필수 성분으로 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제와 함께 포함한다.

본 명세서에서 사용된 "크림"이란 용어는 피부의 표면내로 흡수되기에 충분한 시간 동안 피부에 남아있도록 충분한 점성을 지닌 임의의 제제 (preparation)를 나타내고자 하며, 로션 또는 연고와 같은 크림이 아닌 외관을 지닌 제제를 또한 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 한 가지 바람직한 구체예에 따르면, 첨가제 폴리올은 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리글리세롤, 글리세린, 소르비톨, 둘시톨 (dulcitol), 트리톨, 소르비톨 또는 만니톨로부터 선택된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에 따르면, 첨가제 모노사카라이드는 아라비노오스, 리보오스, 자이로오스, 글루코오스, 프룩토오스, 갈락토오스 및 만노오스로부터 선택된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에 따르면, 상승작용성 첨가제 올리고사카라이드는 수크로오스, 말토오스, 락토오스, 라피노오스 또는 셀로비오스로부터 선택된다.

본 발명의 또 다른 바람지한 구체예에 따르면, 첨가제 폴리사카라이드는 전분 또는 검 아라비쿰 (gum arabicum)으로부터 선택된다.

보호제는, 본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에 따르면, 시트르산, 글리콜산, 글루콘산, 타르타르산, 글루카르산, 글리세르산, 락트산, 아스코르브산, 티오 글리콜산, 벤조산, 아세트산, 글리신, 알라닌, 세린, 리신, 아스파르트산, 시스테인, 프롤린, 글루탐산, δ-하이드록시리신, 글루타민 또는 우레아의 염으로부터 선택된 첨가제 염을 함유할 수 있다.

본 발명의 친수성 글리세린 크림은 다양한 유형을 지닐 수 있으며, 이러한 베이스 크림 (base cream)의 중요한 요건은 친수성 및 피부에 도포되어 수용될 수 있는 능력이다. 이를 위해, 글리세린이 특히 적합한데, 이는 상기 물질이 피부내로 흡수되어 표피와 상호작용함으로써 첨가제가 존재하지 않아도 설퍼 머스타드, VX 및 그 밖의 화학적 상해로부터 피부를 효과적으로 보호하는 균일하고 장기 지속성인 보호층을 제공하기 때문이다.

임의의 특정 이론에 국한시키고자 하는 것은 아니지만, 본 발명자는 본 발명의 크림의 작용이 설퍼 머스타드가 피부 표면과 접촉하지 못하게 하는 이의 친수성 작용으로 인한 것으로 믿고 있다. 본 발명에 사용된 종류의 친수성 첨가제를 첨가하면 이러한 현상을 추가로 강화시키며, 설퍼 머스타드 및 그 밖의 화학제에 대한 "염석 유사 (salting-out-like)" 효과를 발생시킨다. 따라서, 예를 들어, 염을 크림에 첨가하면 물 분자를 치환하여, 설퍼 머스타드 또는 그 밖의 독성 유기 작용제가 피부와 접촉하지 못하게 한다.

기술된 바와 같이 글리세린이 보호제 크림을 위한 바람직한 베이스이지만, 그 밖의 베이스가 사용될 수 있다. 본 발명에 있어서, 크림은 물 보다 현저히 점도가 높은 조성물로서 정의된다. 예를 들어, 글리세린의 점도는 20-30℃에서 각각 1490-629 센티푸아즈이고, 소르비톨의 점도는 25℃에서 110 센티푸아즈인 반면, 물의 점도는 25℃에서 1.8 센티푸아즈이다. 본 발명의 한 가지 바람직한 구체예에 따르면, 친수성 글리세린 크림은 하나 이상의 첨가제를 함유하며, 글리세린 크림은 소르비톨과 같은 모노사카라이드, 글루콘산 칼륨, 타르타르산 칼륨, 시트르산 칼륨, 염화 칼슘 또는 탄산 칼륨으로부터 선택된 물질을 필수 성분으로 포함한다. 상기 기술되고 이하 상세히 설명되는 바와 같이, 크림은 추가의 염, 예를 들어 MgSO₄ 또는 그 밖의 유기산염, 또는 알루미늄염, MgCl₂ 또는 CaCl₂와 같은 무기산염을 함유할 수 있거나 (단, 이들 사이에서 반응 또는 침전은 일어나지 않는다), Triton X100, 당의 에스테르 및 레시틴과 같은 표면 활성제를 함유할 수 있다.

활성 물질의 존재가 본 발명의 보호제에 있어서 필수적인 것은 아니지만, 임의의 적합한 활성제가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 보호제는 방부성 물질을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 보호제는 반응성 물질, 예를 들어 티오설페이트와 같은 친핵성 물질 또는 벤토나이트, 실리카겔, 제올라이트와 같은 흡착제 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 반응성 물질의 예시적이고 한정적이지 않은 예로는 디티오포스페이트 이온, 에탄 디티오포스페이트 이온, 헥산 디티오포스페이트 이온, 부틸 디티오포스페이트 이온, 에틸디티오포스페이트 이온, 펜타에틸렌디티오카르바메이트, 티오설페이트 이온 및 디알킬티오포스페이트가 있다.

보호 크림에 첨가될 수 있는 추가의 반응성 작용제는 산화성 물질이다. H₂O₂와 같은 불안정한 물질이 즉석에서 첨가될 수 있으며, 보호 크림과 별개로 제공될 수 있다. 그 밖의 산화제가 보호 크림에 포함될 수 있다. 산화제의 예시적이 고 한정적이지 않은 예로는 과염화물, 과산화물, 과탄산나트륨, H₂O₂:우레아 복합체, H₂O₂:PVP (폴리비닐피롤리돈) 복합체 및 마그네슘 모노퍼옥시 프탈레이트가 있다.

비반응성 작용제로는 예를 들어 메틸셀룰로오스, 잔탄, 카르복시 메틸 셀룰로오스 (CMC) 등과 같은 증점제가 있을 수 있다.

따라서, 또 다른 일면에 있어서, 본 발명은 피부에 보호적 유효량의 친수성 글리세린 크림을 단독으로 도포하거나 폴리올, 모노사카라이드, 올리고사카라이드 또는 폴리사카라이드, 및 유기산 또는 무기산의 염을 필수 성분으로 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제와 함께 도포하는 것을 포함하여, 설퍼 머스타드와 같은 경피 화학제로부터 인간 피부를 보호하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 실시예 2에서 수득한 결과를 그래프로 나타낸 도면이다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

상기 본 발명의 특징과 장점 및 그 밖의 특징과 장점은 하기 바람직한 구체예의 예시적이고 한정적이지 않은 실시예를 통해 보다 잘 이해될 것이다.

일반적 절차

보호 크림을 설퍼 머스타드 병변 및 VX 중독에 대한 효능에 대해 시험하였다. 보호 잠재력을 돼지 피부의 후면에 국소적으로 적용되는 0.2 마이크로리터 내 지 1 마이크로리터의 설퍼 머스타드 소적, 또는 설퍼 머스타드 증기 또는 VX (0.2 마이크로리터 내지 1 마이크로리터)에 대해 시험하였다. 액체 설퍼 머스타드를 적용한 후의 피부 병변의 정도는 화상 분석기의 도움을 받아 형태계측 및 밀도계측 방법을 이용하여 정량적으로 평가하였다.

손상된 피부의 영역을 노출 후 24시간째에 측정하고, 각각의 크림의 보호 수치를 설퍼 머스타드 병변의 조절 비율로서 계산하였다 (0% 보호는 설퍼 머스타드 병변과 동일함을 나타낸다). 동일한 시험을 돼지에서 발한 조건하에서 수행하여, 거의 동일한 결과를 수득하였다. 돼지에서 VX 중독에 대해 시험하는 경우, 치사율 및 임상적 징후를 모니터하였고, 아세틸콜린에스테라아제 (AChE) 활성의 억제율을 혈액 샘플에서 측정하였다. 보호 크림으로 사전 처리한 모든 돼지는 VX의 치사 농도 (LD₅₀의 2배)로 공격받은 경우 1 내지 5시간 생존하였으며, 노출 공격 후 3시간까지 아무런 임상적 징후를 나타내지 않았다. 이와 비교하여, 보호 크림이 없는 경우, 모든 동물은 심각한 임상적 징후를 나타내었고, 대다수의 동물이 VX에 노출된 지 24 내지 48시간내에 치사되었다. AChE 활성은 보호되지 않은 동물과 비교하여 크림으로 사전 처리된 모든 동물에서 훨씬 높았다. 그러나, 돼지에서 VX (1.3㎎/kg, 1㎕)의 피부 적용에 의해 유도된 혈액 AChE 활성의 약간의 감소가 처리된 동물에서 측정되었다 (실시예 2 및 도 1 참조). 보호 크림은 1㎕의 VX 소적 (LD50의 2배) 또는 설퍼 머스타드로 1시간 동안 공격하기 12시간 전에 도포 (1회 도포)한 경우에도 현저한 보호를 제공하였는데, 이 경우 돼지에서 VX에 대한 LD₅₀은 0.65 ㎎/kg 이다.

5가지 포뮬레이션을 통제된 실험실 연구에서 자극에 대해 시험하였고, 드라이즈 (Draize) 절차에 의해 기니 피그 및 토끼에서 자극적이지 않은 것으로 밝혀졌다. 또한, 3가지 제제를 건강한 젊은 남성 자원자를 대상으로 임상 1상 실험에서 시험하였다. 크림을 피부 표면의 약 20%에 도포하였다. 제제는 인간용으로 자극적이지 않고 안전한 것으로 밝혀졌다.

제제 A

시트르산 칼륨을 함유하는 크림 조성물을 하기 성분들을 사용하여 제조하였다:

시트르산 일수화물, 99% (예: Aldrich) 10.5g

KOH, 86% (예: Fluka) 8.4g

증류수 5.0g

글리세린 87% (예: Merck) 20.0g

글리세린 100%를 사용한 경우에 필적할 만한 결과를 수득하였다.

제제 B

아세트산 칼륨을 함유하는 크림 조성물을 하기 성분들을 사용하여 제조하였다:

아세트산 칼륨 (예: Hopkin & Williams) 30.0g

글리세린 87% (예: Merck) 20.0g

제제 C

소르비톨을 함유하는 크림 조성물을 하기 성분들을 사용하여 제조하였다:

소르비톨 (예: BDH) 30.0g

증류수 9.0g

글리세린 87% (예: Merck) 15.0g

제제 D

칼륨 β-알라닌을 함유하는 크림 조성물을 하기 성분들을 사용하여 제조하였다:

β-알라닌, 98% (예: Aldrich) 8.9g

KOH, 86% (예: Fluka) 5.6g

증류수 5.0g

글리세린 87% (예: Merck) 10.0g

제제 E

황산 마그네슘을 함유하는 크림 조성물을 하기 성분들을 사용하여 제조하였다:

황산 마그네슘 10.0g

글리세린 87% (예: Merck) 30.0g

제제 F

붕산 칼륨을 함유하는 크림 조성물을 하기 성분들을 사용하여 제조하였다:

붕산나트륨 (Na₂B₄O₇ㆍ10H₂O) 20.0g

글리세린 87% (예: Merck) 30.0g

제제 G

글리세린 87%만을 함유하는 글리세린 함유 크림 조성물을 제조하였다.

제제 H

황산 마그네슘ㆍ7H₂O 1.5g

글리세린 87% 4.5g

실리카겔 2g

만녹솔 OT (소듐 설푸숙신산의 디옥틸 에스테르) 30㎎

대안적인 표면 활성제

만녹솔 OT

Triton x 100

레시틴

황산 라우릴 나트륨

대안적인 흡착제

벤토나이트

발연 실리카겔

실리카겔

나노사이즈- MgO, ZnO, Al₂O₃, TiO₂

제올라이트

활성탄

실시예 1

본 발명의 다양한 보호 조성물의 효능을 상기 기술된 일반적 절차에 따라 시험하였다. 결과를 하기 표 I에 요약하였다.

표 I

글리세린 87% 중의 보호 조성물	비 C:w:g 1	노출 및 보호
		0.2㎕		1㎕
		10분*	30분	10분	30분	60분	60분*
		3시간**	3시간**	3시간**	3시간**	3시간**	6시간**
		보호 (%)
락트산 칼륨	40:0:60	94
글루콘산 칼륨		85
타르타르산 칼륨	15:7.5:7.5	100	94		97	92	90
시트르산 칼륨		100	100	100	97	88	88
아세트산 칼륨		100	90
나트륨-OTCb	5:40:1.5a	85
탄산 칼륨		100
붕산나트륨		100
규산나트륨	1:0:1	100	100		94
황산 마그네슘	15:7.5:7.5	100	90		91	85	89
염화 칼슘	10:5:5	91			99
티오황산나트륨/물		69
염화나트륨	20:0:80	70
염화나트륨/물		48
칼륨 β-알라닌		100	93		97	90	90
소르비톨					99	90	90
글리세린 87%			84		91	85	85
글리세린 15%						80
글리세린 5%						80

* 액체 설퍼 머스타드에 노출된 시간

** 노출되기 전에 보호제가 도포된 시간

1 크림 성분:물:글리세린의 비

a NaOH

b R-옥소티아졸리딘-4-카르복실레이트

실시예 2

VX 공격 (LD₅₀의 2배, 돼지의 경우 LD₅₀ = 0.65㎎/kg)에 대한 제제 E의 효능을 상기 기술된 절차에 따라 돼지에서 시험하였다. 1.3㎎/kg의 VX (1㎕)로 1시간 동안 공격하기 6시간 전에 제제 E의 크림을 1회 피부 도포한 실험 중 하나의 결과를 도 1에 도시하였다.

본 발명의 구체예가 예로서 기술되었지만, 본 발명의 사상 또는 청구의 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 다수의 변형, 변화 및 변경이 당업자에 의해 이루어질 수 있는 것으로 이해된다.

Claims (18)

1. 글리세린 및 물로 구성된 친수성 글리세린 무-지질 크림의 보호적 유효량을 단독으로 포함하거나 티오화합물 및 산화제 중에서 선택된 수포제나 경피화합제 반응 물질, 폴리올, 유기산염 및 무기산 염 중에서 선택되는 하나 이상의 첨가제와 함께 포함하며, 설퍼 머스타드 가스 및 VX 중에서 선택한 수포제 또는 경피 화학제에 의해 야기되는 병변으로부터 인간 피부를 보호하기에 적합한 보호제.
2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리올이 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리글리세롤, 소르비톨, 둘시톨 (dulcitol), 트리톨, 소르비톨 및 만니톨 중에서 선택됨을 특징으로 하는 보호제.
3. 제 1항에 있어서, 상기 폴리올이 아라비노오스, 리보오스, 자이로오스, 글루코오스, 프룩토오스, 갈락토오스 및 만노오스 중에서 선택됨을 특징으로 하는 보호제.
4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리올이 수크로오스, 말토오스, 락토오스, 라피노오스 및 셀로비오스 중에서 선택됨을 특징으로 하는 보호제.
5. 제 1항에 있어서, 상기 염이 시트르산, 글리콜산, 글루콘산, 타르타르산, 글루카르산, 글리세르산, 락트산, 아스코르브산, 티오글리콜산, 벤조산, 아세트산, 글리세린, 알라닌, 세린, 리신, 아스파르트산, 시스테인, 프롤린, 글루탐산, δ-하이드록시리신 및 글루타민의 염 중에서 선택됨을 특징으로 하는 보호제.
6. 제 1항에 있어서, 상기 염이 알루미늄염, 마그네슘염 및 칼슘염 중에서 선택됨을 특징으로 하는 보호제.
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서, 방부성 물질을 추가로 포함함을 특징으로 하는 보호제.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 1항에 있어서, 상기 티오화합물이 펜타에틸렌디티오카르바메이트, 티오설페이트 이온 및 알킬 디티오포스페이트 중에서 선택됨을 특징으로 하는 보호제.
12. 삭제
13. 제 1항에 있어서, 상기 산화제가 과산화물, 과탄산나트륨, 우레아.H₂O₂ 복합체, PVP 복합체 및 마그네슘 모노퍼옥시 프탈레이트 중에서 선택됨을 특징으로 하는 보호제.
14. 보호적 유효량의 친수성 글리세린 크림을 단독으로 도포하거나, 티오화합물 및 산화제 중에서 선택된 수포제나 경피화합제 반응 물질, 폴리올, 유기산염 무기산염 중에서 선택되는 하나 이상의 첨가제와 함께 도포하는 것을 포함하며, 설퍼 머스타드 가스 및 VX 중에서 선택한 수포제 또는 경피 화학제에 의해 야기되는 상해로부터 인간을 제외한 포유동물의 피부를 보호하는 방법.
15. 삭제
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