NO321048B1

NO321048B1 - Medisinsk preparat og anvendelse derav til fremstilling av et topisk barrieremateriale, et UV-straleabsorberende materiale, eller et middel mot virus, sopp eller betennelser

Info

Publication number: NO321048B1
Application number: NO19992841A
Authority: NO
Inventors: Benny Johansson; Bo Niklasson
Original assignee: Noviscens Ab
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2006-03-06
Also published as: SE9604610D0; ATE288760T1; RO120122B1; EP0957927B1; HUP0000557A3; EP0957927A1; CA2275321C; NZ336313A; JP2001506649A; DE69732495D1; CA2275321A1; ES2236837T3; US20020128310A1; CZ213599A3; AU720008B2; WO1998026788A1; HUP0000557A2; US6562802B2; DE69732495T2; NO992841L

Abstract

Det beskrives et materiale som omfatter en kationisk hydrofil amin-inneholdende polymer valgt fra gruppen som består av nativt kitosan og kationiske derivater derav; DEAE-4; eller polyornitin; bundet til en anionisk scavenger-substans som er (a) enten valgt fra gruppen som består av anioniske etylenamin-forbindelser, tetra-azacykloalkan-N,N,N,N,tetra-eddiksyrer; og polymerderivater av porfyriner, eller (b). en endogen forbindelse.

Description

Teknisk område for oppfinnelsen.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et materiale for anvendelse som et medikament i en topikal barriere-formulering, en UV-stråle-absorberende formulering, og et anti-viralt, anti-fungalt eller anti-inflammatorisk preparat, samt anvendelse derav.

Siden de første epidemiologiske data på allergisk kontakt-dermatitt ble rapportert i 30-årene, har nikkel vært det mest hyppige allergen for kvinner. Hovedstedet for sensitisering har forandret seg fra sokkeholdere til metall-knapper i bukser til gjennomborete øreflipper. Sensitisering kan også

forekommer fra yrkesmessig kontakt med objekter såsom elektrisk utstyr, mansjettknapper, låsesmedverktøy, tannlegeutstyr, sakser, strikkeutstyr,

kjemiske reagenser etc.

I det følgende vil fokus være på den alvorlige lidelse håndeksem, men

også eksem på andre steder såsom på magen forårsaket av nikkel-

inneholdende bukseknapper eller på ørefliker forårsaket av kontakt med øreringer er så klart et stort problem.

Kildene for primær sensitisering som resulterer i håndeksem er enten yrkesmessige eller miljømessige. De yrkesmessig inkluderer platearbeidere, metallarbeidere, kasse-personel, frisører eller kontorarbeidere. Miljømessige primær-sensitiseringer inkluderer husmødre, samt omgivelser og hobbyer med nikkel-eksponering. For pasienter som allerede er sensitisert til nikkel er risikoen for å få håndeksem langt større, spesielt når huden er skadet. I mange tilfeller spiller en multi-faktoriel situasjon, inkludert nikkel-eksponering,

eksponering til pirringsmiddel, atopiske bestanddeler og andre faktorer en rolle. Forskning i USA, Finland og Danmark har vist at antallet nikkel-sensitive

kvinner i den generelle befolkning er ca. 10% (1,2,3).

Imidlertid finnes en høyere frekvens av nikkelallergi (15-18%) i de aldersgrupper hvor håndeksem vanligvis utvikles (4). Når hånd-dermatitt utvikles i nikkel-sensitiserte individer, blir situasjonen en definitiv trussel til individets arbeidsevne. I en undersøkelse fra Danmark ble det vist at nikkel-håndeksem er den mest vanlige hudlidelse som fører til permanent arbeidsuførhet (5). Dette resulterer i store kostnader for det sosiale velferdssystem, og i personlig lidelse for pasientene. En annen dansk undersøkelse (6) basert på et spørreskjema sendt til et stratifisert utvalg (2500) i den kvinnelige befolkning, ble det konkludert at 43% av nikkel-sensitive individer rapporterte håndeksem. Forsøket viste.også at kvinner som var nikkel-sensitive løp en øket risiko for å utvikle håndeksem sammenlignet med ikke-nikkel-sensitive kvinner. De personer som allerede hadde en håndeksem var også mer sannsynlig til å utvikle nikkelallergi. Som angitt tidligere øker risikoen for å utvikle nikkelallergi når huden er skadet slik tilfellet er f.eks. ved irriterende kontakt-dermatitt forårsaket av eksponering til pirringsmiddel såsom detergenter i arbeids- eller hjemmemiljø. Et forsøk som undersøkte biotilgjengeligheten av nikkel fra forbrukerprodukter ble utført (7), og provokasjonsnivået i nikkel-sensitive pasienter varierte fra 0,47 pg til 5,2 mg.

Dagens metode for å behandle nikkel-dermatitt er i hovedsak å behandle den akutte eksem med kortikosteroid-kremer, og å råde pasienten til å unngå nikkel-inneholdende objekter, som selvsagt er en vanskelig oppgave. En annen fremgangsmåte som har blitt brukt eksperimentelt er å administrere nikkel-kelaterende midler såsom disulfiram (8). Selv om en viss forbedring i pasientens eksem ble oppnådd, ble bieffekter i form av oppblussingsreaksjoner og hepatotoksisitet notert. Trietylentetramin har blitt anvendt på samme måte, men uten å resultere i en signifikant forbedring (9). I tillegg har rapporter på teratogenisitet i rotter av trietylentetramin indikert en begrenset verdi for metoden.

En nylig undersøkelse av anvendelse av bindemidler og barrierekremer (10) viste at den mest effektive nikkel-kelaterende substans er 3% klioquinol påført topisk i en krem i kombinasjon med 1% hydrokortison. Fremgangsmåten som ble anvendt var "patch"-testing med krembelagte 20 pence mynter i 26 nikkel-sensitive individer (11).

Imidlertid har klioquinol-toksisitet blitt vist i hunder behandlet daglig med 5 g av et 3% preparat i en måned, og der kan være en risiko for toksisitet i spedbarn og barn fra dets topikale anvendelse. Også klioquinol er et kjent kontakt-allergen og er for tiden i "European Standard Series" for deteksjon av kontakt-hypersensitivitet. Den vurderes derfor som uhensiktsmessig for formålet å hindre nikkel-dermatitt. En viss effekt, uttrykt som nedsatt patch-test reaktivitet, ble funnet for EDTA i kombinasjon med 1% hydrokortison, hvor kun 40% av individene viste redusert nikkel-patch-test reaktivitet (11). Formålet med å anvende en aktiv barrierekrem er å hindre nikkel fra å komme i kontakt med hudens epidermis, og for å unngå anvendelse av kortikosteroid-topikal behandling på inflammasjonen i huden. De negative effekter av langtids-anvendelse av kortikosteroider er godt kjente.

I en annen undersøkelse (12) hvor forbehandling med en krem inneholdende 10% I^FtøEDTA ble anvendt, ble noe bedre resultater oppnådd i redusering av patch-test reaktivitet (76%). Maksimum utfordret-konsentrasjon i denne undersøkelse var imidlertid kun 1% nikkelsulfat, sammenlignet med 5% som normalt anvendes i patch-testen. En patch-test undersøkelse (13) i 21 nikkel-sensitive individer hvor nikkeldisker ble påført på toppen av Carbopol-barrieregeler inneholdende 10% CaNa2EDTA viste at diskene uten forbehandling ga en positiv reaksjon i 11 ut av 21 individer. Alle individene viste en positiv reaksjon til 5% nikkelsulfat. Siden kun 11 av 21 individer reagerte på . diskene kan det se ut som om frigivelse av nikkelioner fra diskene var utilstrekkelig for å indusere en positiv reaksjon. De 11 individer som var positive til utfordringen av diskene reagerte ikke idet diskene ble påført på toppen av barneregelen. En blank-gel uten Cals^EDTA viste også en reduksjon i sensitivitet, hvor 3 av 11 viste en positiv reaksjon ved utfordring av disken og 7 pasienter viste en redusert reaksjon ved behandling med vehikkelen.

Fra et eksperiment in vitro ble det vist at gelene forårsaket en økning i frigivelse av nikkelioner fra legeringene. Dette vurderes som en uønsket effekt idet den motvirker barriere-effekten av formuleringen.

Forsøk som anvender tinnkomplekser med EDTA, cykloheksan-1,2-diamintetra-eddiksyre (CDTA) og dietylentriaminpenta-eddiksyre viste kun svake resultater i kelatering av nikkel, krom og kobolt (14). Det faktum at ingen av de ovenfor nevnte kremmer har resultert i kommersielle produkter understreker videre behovet for å utvikle en effektiv aktiv nikkel-barrierekrem.

Kobolt-allergi er ofte assosiert med nikkelallergi på grunn av at metallene ofte er assosiert med hverandre. En positiv test til kobolt foregår 20 ganger oftere i de pasienter som er allergiske til nikkel enn de som ikke er det. Frekvensen av kobolt-patch-test-postive pasienter er ca. 7%, og av disse er ca. 50% isolerte reaksjoner. Imidlertid forekommer også kobolt isolert i forskjellige produkter såsom trykksverter, malinger, polyester harpikser, elektroplatemidler, våt alkalisk leire i keramikkindustri, porselen, fargestoffer, dyrefor.

Trivalent krom penetrerer huden svært dårlig, bindes til proteiner på overflaten av huden, mens heksavalent krom penetrerer huden enkelt men binder svakt til proteiner på overflaten av huden. Det er antatt at heksavalent krom penetrerer epidermis og deretter reduseres av enzymer til den trivalente form som kombineres med proteiner for å danne den allergeniske forbindelse.

Den sanne frekvens for patch-test positive pasienter til krom er sannsynligvis i området fra 2-4%. Den mest vanlige kilde til krom-allergi er kontakt med sement. Andre kilder er fra krom-behandlet lær, anti-rustmaling, preservativer for tømmer, fyrstikker med krom i tennhode, kjølemidler og maskinolje og mange andre kilder.

Dermatitt fra krom-sensitivitet er normalt ganske alvorlig og har en dårlig prognose.

Allergiske reaksjoner på huden og oral mukosa indusert av gull, dvs. Au<+-> og Au^<+->ioner, har også blitt vurdert og er et problem for flere personer, spesielt i tannbehandling.

Oral hyposensitisering i nikkelallergi med repeterte orale doser av nikkelsulfat har blitt undersøkt (15). Graden av kontakt-sensitivitet ble funnet å bli redusert spesielt idet høyere doser av nikkelsulfat ble administrert (5 mg/uke). Imidlertid hadde hovedandelen av pasienter en oppblussing av deres dermatitt, og det ble konkludert at høye orale doser er lite gunstige for pasientene. Andre modeller har blitt evaluert mot Rhus-allergener hvor en moderat nedgang i Rhus-sensitivitet ble funnet etter oral eller intramuskulær administrering av Rhus-allergener (16). Et ytterligere hyposensitiseringsforsøk ble utført på friske individer fra Nord Amerika sensitisert til det giftige eføy og det giftige eik-allergenet urushiol (17). Økende orale doser av urushiol ble gitt over en protraktert periode og resulterte i en lavere grad av patch-test reaktivitet. Bieffekter i form av utslett og anal kløe var hovedkomplikasjonene.

Fra diskusjonen ovenfor er det tydelig at der i dag ikke finnes noen effektiv behandling eller produkt, som ikke forårsaker uønskete bieffekter, som kan anvendes effektivt for å hindre nikkel- eller relaterte metall-dermatitt eller dermatitter forårsaket av organiske allergener funnet i materialer såsom Rhus og giftig eføy eller eik. Allergen inneholdende planter forårsaker utbredt dermatitt i mange individer, spesielt i Nord Amerika.

Dette understreker viktigheten av å utvikle produkter som aktivt kan forbedre hindring av kontakt-dermatitt fra metaller eller organiske allergener enten gjennom en aktiv barrierefunksjon via sterke kelaterende egenskaper eller ved å indusere toleranse i sensitiserte individer. Videre er der et sterkt behov for en barriere-formulering som beskytter fra irriterende midler forårsaket av forskjellige midler såsom detergenter, alkaliske og sure produkter og løsemidler, kombinert med et aktivt metall-kelaterende middel som hindrer metall-sensitisering. Dette på grunn av det faktum at irritament dermatitt ofte koeksisterer med allergisk kontakt-dermatitt forårsaket av metaller, og at disse to forhold forverrer symptomene for pasientene. En modell for testing av effektiviteten av generelle barrierekremer (uten tilsetning av aktivt kelaterende middel) mot irritantmidler har blitt utviklet (18). Natriumlaurylsulfat (SLS), natriumhydroksid (NaOH), melkesyre og toluen ble anvendt som pirringsmiddel. Delvis beskyttelse ble vist for to kommersielle kremer for SLS, NaOH og melkesyre, men ikke til toluen. Generelt vil "ikke-aktive" barrierekremer mot irritasjon faktisk kunne forbedre penetreringen av allergener såsom nikkel gjennom epidermis, selv om noen markedsføres som effektive også i beskyttelse mot allergener. Dette faktum understreker videre viktigheten av en kombinert formulering som inkluderer et aktivt kelaterende middel i en barrierekrem mot irritantmidler.

Videre behandles hudlidelser såsom "fotoaldring", hudkreft, solbrenthet, medikament-fototoksisitet, hyperpigmentering, UV-indusert immunonedtrykking og lidelser som forverres av sollys ved å beskytte huden mot UV A og UV B stråling. Beskyttende midler er forskjellige UV A og UV B absorberende solskjermende midler såsom benzofenoner, dibenzoylmetan, metylantranilat, Padimate-0 eller fysiske solskjermende midler såsom sinkoksid eller titanoksid. Det anvendes også tretionin, pigment-induserende middel (5-MOP), anti-oksidanter og midler som fjerner frie radikaler. Disse beskyttende midler gir imidlertid en ikke-adekvat beskyttelse, og flere midler er også kontakt- og fotokontakt-sensitiserere. En effektiv UV A og UV B beskyttende topikal formulering med lav toksisitet og allergenisitet vil være et verdifullt tillegg til de foreliggende midler i beskyttelsen mot lidelse indusert av UV A og UV B stråling.

Der er også en konstant bestrebelse i utvikling og behov for bedre og mindre toksiske anti-virusmidler for terapi av virale infeksjoner. Et viktig fremskritt var utviklingen av Acyclovir som utviser selektivitet i inhiberingen av virus-replikasjon ved lave konsentrasjoner. Selv om dette middel anvendes i forskjellige doseringer og avgivelsesveier mot Herpes simplex virus 1 og 2 og varicella zoster virus, har det begrensninger på grunn av svak absorbsjon fra den gastrointestinale trakt, en svak virkning mot varicella zoster virus og den er inaktiv mot cytomegalo virus og oppviser også medikament-resistensmønster. En aktiv topikal formulering med lav toksisitet og allergenisitet vil være et verdifullt tillegg til de foreliggende midler i behandlingen av virale infeksjoner.

Videre anvendes i dag imidazol-derivater såsom ketokonazol, ekonazol, mikonazol og klortrimazol og likeledes terbinafin som topikale behandlinger mot fungale lidelser indusert av dermatofyter og pityriasis versicolor som forårsaker hud- og negl-infeksjoner, og også candida som også forårsaker infeksjoner på mukosa. Mer alvorlige infeksjoner behandles med orale midler såsom griseofulvin, ketokonazol, terbinafin, itrakonazol og flukonazol. Uønskete effekter i form av hepato-toksisitet, forandret leverfunksjon, gastrointestinale bieffekter og hudreaksjoner har blitt notert for de orale midler, og kontakt-allergiske reaksjoner for imidazol-derivatene har blitt vist. En aktiv topikal formulering med lav toksisitet og allergenisitet vil være et verdifullt tillegg til foreliggende midler i behandlingen av fungale infeksjoner.

Bakgrunn oa teknikkens stilling.

Noen formuleringen ifølge teknikkens stilling inneholder kitosan eller kitosan-derivativer i kombinasjon med dietylentriaminpenta-eddiksyre (DTPA).

Nihon Mediphysics har, i JP 08-0112579, foreslått anvendelse av

topikale midler for radioterapi av cancer. Formuleringen er basert på en hydrofil gel-dannende polymer, f.eks. kitosan, kovalent bundet til et radioaktivt metallion via et komplekserende middel. Det radioaktive metallion er spesifisert til å være indium (lll)-isotopen. Denne patentsøknad er klart begrenset til den topikale behandling av cancer i kombinasjon med stråleterapi. I motsetning er produktene ifølge foreliggende oppfinnelse ikke tiltenkt for anvendelse i medisinske radioterapeutiske behandlinger. Formålet er inter alia beskyttelse mot utvikling av kontakt-dermatitt eller farmasøytisk behandling derav. Videre er formuleringen i en utførelse ifølge foreliggende oppfinnelse basert på et løslig anionisk metall-kelaterende middel, f.eks. DTPA, og ikke på DTPA kovalent bundet til polymeren. Det anioniske DTPA interagerer med en kationisk hydrofilisk polymer, f.eks. kitosan, og ikke med uladete derivater derav.

Catalysts & Chemical Ind Co har i en annen Japansk patentbeskrivelse, JP 07-112128, foreslått anvendelse av adsorpsjonsmidler for separeringen av nikkel, kobolt, og aluminium fra kjemisk engineering eller kjemiske prosesser. Denne publikasjon beskriver også et kovalent derivat av kitosan i reaksjon med enten etylendiamintetra-eddiksyre (EDTA) eller DTPA. Denne applikasjon er ikke tiltenkt eller anvendelig for medisinsk bruk av noe slag, men kun for separering av metallioner i kjemiske prosesser.

Anti-oksidant hudkosmetika inneholdende askorbyl-estere, thioler og komplekserende midler, f.eks. DTPA, har blitt foreslått i FR 2 610 626 for å beskytte spesielt lipider i huden fra oksidasjon. Formålet med den oppfinnelse er beskyttelse mot kjemisk interaksjon med oksygen og oksygenformer, hvor de kompfeksdannende midler stabiliserer f.eks. endogene jern (III) ioner fra å delta i oksidative hudreaksjoner, og er bestemt ikke tiltenkt å kelatere eksogene allergiske metallioner.

I WO 92/09636 foreslås en fremgangsmåte for å beskytte huden, og minimere hudirritasjon ved en topikal anvendelse av beskyttende materialer. Denne publikasjon beskriver en fysisk barriere-formulering, sammensatt av forbindelser med film-dannende beskyttende egenskaper. Dette materiale er tiltenkt å beskytte huden fra kontakt med irriterende allergener eller toksiske midler. Imidlertid er formuleringen fraværende når det gjelder aktiv beskyttelse av lav- eller høy-molekylvekt-forbindelser. Beskyttelsen er tiltenkt å oppnås kun ved anvendelse av derivater av kitosan, eller i kombinasjon med anioniske polymerer, men ikke med nativt kitosan. Kombinasjonen av de forskjellige typer av polymerer er antatt å optimalisere de film-dannende egenskaper av materialet. Imidlertid er det vist i kliniske forsøk i mennesker med kontakt-dermatitt forårsaket av giftig eik/eføy, at den beskyttende effekt utvist av materialene som ble testet ikke var signifikante. Resultatene indikerer at barriere-effekten basert på fysiske mekanismer er utilstrekkelig, dvs. de allergeniske forbindelser kan fremdeles overføres over hudbarrieren og forårsake den allergeniske inflammatoriske reaksjon.

Den inhibitoriske effekt av forskjellige topikale kelaterende midler på nikkel-kontakt-dermatitt er beskrevet i en oversiktsartikkel (Cont. Derm. 32: 257-265: 1995), og studert tidligere etter behandling med barrieresalver inneholdende EDTA (J. Am. Acad. Dermatol. 30: 560-565:1994; Cont. Derm. 26: 197.1992, og Cont. Derm. 11: 311-314: 1984). Resultatene fra kliniske forsøk indikerer at EDTA signifikant blokkerer de allergeniske effekter av nikkel i noen nikkel-sensitive pasienter. Imidlertid, er dette komplekserende middel ikke tilstrekkelig effektivt i alle pasienter. Den kelaterende effekt av tinnkomplekser med f.eks. DTPA har også blitt studert, og forbindelsene ble funnet å være ikke-effektive som nikkel-kelatorer. Den unike kombinasjon av DTPA eller analoge metall ion-komplekserende midler med kationiske-, hydrofile amino-inneholdende polymerer, som utgjør en god effektiv aktiv nikkelbarriere-formulering, har ikke tidligere blitt beskrevet.

Formålet med foreliggende oppfinnelsen er å eliminere aller unngå de ovenfor nevnte problemer assosiert med forskjellige dermatologiske hud- og mukosa-relaterte lidelser indusert av allergener, hudirriterende midler, ultrafiolett stråling, virus, fungi, og inflammatorisk induserende faktorer.

Dette formål oppnås i samsvar med foreliggende oppfinnelse med et medisinsk materiale som er definert i den karakteriserende del av de selvstendige krav.

Materialet i følge oppfinnelsen er således kjennetegnet ved at det omfatter en kationisk, hydrofilisk, amin-inneholdende polymer valgt fra gruppen som består av nativt kitosan og kationiske derivater derav; kationiske poly-etylenforbindelser; DEAE-4; eller polyornitin; bundet til en anionisk scavenger-substans, som er

a) enten valgt fra gruppen som består av anionisk etylenamin-forbindelser, tetraazacykloalkan-N,N,N,N-tetraeddiksyre; og polymerderivater

av porfyriner; eller

b) en endogen forbindelse valgt fra gruppen som består av taurin, hypotaurin og klorinert eller karbamylerte derivater derav, cysteamin, cystein,

N-acetylcystein og sure metabolitter av polyaminer, med den forutsetning at nativt kitosan eller derivater derav ikke er kovalent bundet til DTPA eller EDTA.

Anvendelse i følge oppfinnelsen således karekterisert ved at det ovenfor beskrevne materialet anvendes for fremstilling av en beskyttende og/eller terapeutisk topikal barriere-formulering, eller en anti-viral, anti-fungal, eller anti-inflammatorisk formulering for hindring og/eller behandling av dermatologiske og mukosale lidelser indusert av virus, fungi og inflammatorisk induserende faktorer, respektivt.

Foretrukne utførelse av foreliggende oppfinnelse er også definert i de uselvstendige krav 2-17 og 20-22.

Den foreliggende oppfinnelse og forskjellige utførelser derav vil bli beskrevet mere i detalj nedenfor med henvisning til de medfølgende figurer, hvori: Fig. 1 viser strukturen av et materiale i samsvar med foreliggende oppfinnelse basert på kitosan og DTPA til hvilket nikkel har blitt kompleksert. Fig. 2 viser strukturen av et materiale i samsvar med foreliggende oppfinnelse basert på polyetylenimin(PEI) og DTPA til hvilke nikkel har blitt kompleksert. Fig. 3A viser UV-absorpsjonsspektra av kitosan-DTPA-Fe<2>"<1>" og kitosan-DTPA-Cu<2+->komplekser.

Fig. 3B viser UV-absorpsjonsspektra for polyetylen-N-PABA.

Fig. 4 viser effekten av den aktive barrierekrem etter nikkel-eksponering. Fig. 5A og 5B viser effektiviteten av hudbarrierekremer etter irritasjonstester med natriumhydroksid. Fig. 6 viser effektiviteten av hudbarrierekremer etter irritasjonstester med melkesyre. Fig. 7 viser effektiviteten av hudbarrierekremer etter irritasjonstester med toluen. Fig. 8 viser UV-sekvestreringskapasitet for polyetylen-N-PABA og EHD-PAVA påført i en krem på menneskehud. Fig. 9 viser strukturen av DTPA kovalent bundet til kitosan og PEI-dannende Zn<2+-> og Fe<2+->metallkomplekser, respektivt, og metoksy-PEG tilkoblet til enhver forbindelse inneholdende en karboksylgruppe.

I en utførelse av foreliggende oppfinnelse anvendes det medisinske materiale i en beskyttende og/eller terapeutisk topikal barriere-formulering for behandlingen av dermatologiske lidelser indusert av allergener og hud-irriterende midler, eller det anvendes for fremstilling av en slik formulering.

I en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse anvendes det medisinske materiale i en beskyttende UV-stråle-absorberende formulering for å hindre og/eller behandle dermatologiske lidelser indusert av UV-stråling, eller det anvendes for fremstilling av en slik formulering.

I en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse anvendes det medisinske materiale i en beskyttende og/eller terapeutisk anti-viral, anti-fungal og/eller anti-inflammatorisk formulering for behandling av dermatologiske lidelser, indusert av virus, fungi og/eller inflammatoriske betingelser, eller det anvendes for fremstilling av en slik formulering.

Materiale ifølge foreliggende oppfinnelse er nytt, med unntak av den bestemte utførelse hvor nativt kitosan eller derivater derav er kovalent bundet til EDTA eller DTPA.

Det felles oppfinneriske konsept for de forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse er at en kationisk hydrofilisk polymer og en anionisk "scavenger"-substans, bundet sammen av enten ioniske eller kovalente bindinger, har en unik kapasitet til å hindre eller oppta kroppsfremmende substanser, såsom organiske eller uorganiske allergener og hud- eller mukosa-irriterende midler, og likeledes UV-stråling, dersom dette påføres til hud og mukosa på mennesker og dyr. Alternativt har den kationiske hydrofiliske polymer evnen til separat å oppta kroppsfremmende substanser.

Med termen "medisinsk materiale" som anvendes i beskrivelsen og kravene menes et materiale som er anvendelig innenfor kunsten og vitenskapen av diagnose, profylakse, beskyttelse mot og behandling av lidelser, og opprettholdelse av helse. Denne term omfatter preparater i samsvar med foreliggende oppfinnelse for ekstern applisering til kroppen.

Med termen "kationisk, hydrofilisk amino-inneholdende polymer" som anvendes i beskrivelsen og kravene menes en polymer som er film-dannende, ikke-toksisk, ikke-penetrerende og biokompatibel med huden idet den administreres som en polymerisk bærer av forskjellige sekvestrerende funksjonelle substanser.

Med termen "anionisk scavenger substans" som anvendes i beskrivelsen og kravene menes en valgfri komplekserende løselig endogen eller eksogen substans med bi-funksjonelle kjemiske funksjonaliteten på en slik måte at den anioniske enhet av molekylet enten bevares av ioniske krefter i den hydrofiliske backbone-struktur av den kationiske polymer eller som en interaksjon mellom polymeren og de kutanøse eller mukosale proteiner eller kovalent bundet til polymeren, mens scavenging-enheten av molekylet fungerer separat.

Med termen "anti-allergenisk" som anvendes i beskrivelsen og kravene menes en endogen eller eksogen lavmolekylær substans eller en polymer inneholdende én eller flere funksjonelle grupper med høy kjemisk reaktivitet for forskjellige organiske allergener eller høy metallion-kelaterende aktivitet for metall-allergener, og som utsletter allergenisiteten av allergenene.

Med termen "eksogen substans" anvendt i beskrivelsen og kravene henvises det til en substans utviklet eller som har sin opprinnelse på utsiden av organismen.

Med termen "endogen substans" anvendt i beskrivelsen og kravene menes en substans produsert eller som har sin opprinnelse innen organismen, eller som er oppstått fra symptomer innen organismen.

Med termen "dyr" anvendt i beskrivelsen og kravene menes husdyr, sportsdyr og dyr som oppdrettes for produksjon av animalsk kjøtt.

Med termen "hud-irriterende midler" anvendt i beskrivelsen og kravene menes substanser som forårsaker en irriterende reaksjon eller akutt irritant kontakt-dermatitt, definert som en ikke-allergisk inflammatorisk reaksjon på huden eller mukosa.

Med termen "homolog" anvendt i beskrivelsen og kravene menes en serie forbindelser, som hver er dannet fra den foran ved addisjon av et konstant element eller en konstant gruppe av elementer.

Når anvendt i en beskyttende og/eller terapeutisk topikal barriere-formulering for behandlingen av dermatologiske lidelser indusert av allergener og hud-irriterende midler i samsvar med en utførelse av foreliggende oppfinnelse, er den anioniske scavenger substans en anti-allergenisk forbindelse, eller en scavenger av hud-irriterende midler, ionisk bundet til den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer. Den topikale barriere-formulering omfatter også én eller flere hud-beskyttende lipofile substanser og påføres fortrinnsvis på hud eller mukosa på menneske og dyr i form av en krem, en olje, en gel eller en salve.

Den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer er ikke-toksisk og ikke-hudpenetrerende og danner en gel eller en film på huden. Polymeren velges fra gruppen som består av nativ kitosan og derivater derav som har en kationisk karakter, f.eks. kitosan-karbamisk syre, kitosanklorid, 6-0-karboksymetylkitosan, 6-0-dihydroksypropylkitosan, 6-0-hydroksyetylkitosan, 6-O-sulfatkitosan, N-sulfatkitosan, og N-karboksybutylkitosan; polyetylen-forbindelser, f.eks. PEI (polyetylenimin), aminert PEG (polyetylenglykol), MPEG (monometoksy-substituert PEG), fosfat- og karbamat-derivater derav, eller et polysakkarid valgt fra gruppen som består av DEAE-4 og polyornitin.

Den anioniske anti-allergeniske substans er den aktive ingrediens i den topikale barriere-formulering og omfatter kjemisk aktive, lav- eller høy-molekylære forbindelser av både eksogen og endogen opprinnelse. De anti-allergene eksogene substanser velges fra gruppen som består av DTPA (dietylendiaminpenta-eddiksyre) og kalsium- og natrium-salter derav, EDTA (etylendiamintetra-eddiksyre), trietylentriaminheksa-eddiksyre, etylendiamintetra(metylfosforsyre), DTPMPA

(dietylentriaminpenta)metylfosforsyre) og homologer derav, tetraetylentetraaminheksa-eddiksyre, tetraazasykloalkan-N,N,N,N-tetra-eddiksyre, fortrinnsvis DOTA, TRITA og TETA; polymerderivater av forfyriner, fortrinnsvis tetra(4-karboksyfenyl)-porfyrin. Disse substanser har evnen til å kelatere forskjellige allergeniske metaller, spesielt Ni2"*", Cr<*+>, Cr^<+>, Co<2>"<1>", Au<+ >og Au<3+>. Den anti-allergene endogene substans velges fra gruppen som består av taurin, hypotaurin, cystein, cysteamin, pantetein, N-acetyl-cystein og bestemte anioniske polyamin-metabolitter.

Den anti-allergeniske substans opphever allergenisiteten av allergenene. Den topikale barriere-formulering beskytter huden og mukosa fra kontakt med inter alia kontakt-sensitiserende metaller, forskjellige organiske allergener, inkludert allergeniske proteiner, og hud-irriterende midler. De anti-allergeniske substanser inaktiverer reaktiviteten av de allergeniske forbindelser i volumrommet av en hydrofil polymergel. En foretrukket topikal barriere-formulering omfatter nativt kitosan som polymer ionisk bundet til DTPA som anionisk scavenger-substans, for beskyttende og/eller terapeutiske behandling av kontakt-dermatitt indusert av nikkelioner.

I det følgende vil den topikale barriere-formulering og de kjemiske og biologiske mekanismer derav presenteres i detalj.

Den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer har minst to egenskaper som gjør den overlegen som en beskyttelse i kombinasjon med aktive anioniske anti-allergeniske substanser, mot kontakt med, inter alia, kontakt-sensitiserende allergener. Tidligere undersøkelser har vist at kationiske polymerer, f.eks. kitosan, poly-L-lysin og polyetylenimin, fremmer adhesjon til forskjellige biologiske vev og overflater, selv om mekanismene er lite forstått. Uorganiske kationer, f.eks. Na<+> og Mg<2+>, inhiberer kitosan-mediert adhesjon til cellemebraner, sannsynligvis ved å innvirke på elektrostatisk interaksjon som er ansvarlig for adsorpsjon av polymeren til de anionisk ladete overflateproteiner i cellemebranene. I nærvær av disse uorganiske kationer eller de polymeriske (poly)-kationer, blir mikromiljøet i cellemembranoverflaten sterkt hydrofobisk, sannsynligvis på grunn av tap av overflate-elektronegativitet fra negativt ladete karboksylat-proteinenheter. Dette fenomen gir en adhesiv interaksjon av en hydrogel av den kationiske polymer med proteiner ikke bare på huden men også med mukosa av humant vev. Den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer danner en stasjonær hydrogel, som er sterkt retardert ved inter-utbytting av ioniske krefter mellom gel- og hud-proteiner. Innen det normale pH-område (5,0-7,0) i menneskets hud, danner nativt kitosan en hydro-gelatinøs film med en kationisk ladning ved pH-verdier under pKa-verdien på 6,3 til kitosan. De anioniske anti-allergeniske substanser, dvs. eksogene forbindelser, f.eks. metall-kelatorer, eller endogene forbindelser, er fortrinnsvis vannløselige og har aktive funksjonelle grupper rettet mot reaksjon med allergeniske forbindelser. Videre oppløses de enkelt i vann-volumrommet i hydrogelen. I tillegg, på grunn av deres negative ladning i pH-området i menneskets hud, bevares disse anioniske forbindelser for det meste av den kationiske ladning i polymeren, og utviser derfor deres innokøse funksjon mot allergener i backbone-strukturen i hydrogelen. Det er imperativt at pH av formuleringen holdes under pKa-verdien av kitosan for å opprettholde den kationiske ladning i polymeren. Dersom ikke, mister polymeren tilbakeholdende kvaliteter mot de anioniske substanser. Ved en optimal pH-verdi opptas allergenet av aktive kjemiske krefter på overflaten av huden, og dets transport og penetrering gjennom den epidermiale barriere inhiberes dermed.

Som angitt ovenfor velges den kationiske hydrofile amin-inneholdende polymer, inter alia, fra gruppen som består av nativt kitosan, kitosankarbamisk syre, kitosanklorid, polyetylenimin, aminert polyetylenglykol (PEG) og MPEG. Av spesiell interesse er nativt kitosan som har en molekylvekt i området fra 1-1.000 kilodaltons (kd), fortrinnsvis 50-250 kilodaltons (kd). Nativt kitosan er sammensatt av delvis deacetylert kitin, som ekstraheres fra reke- og krabbeskall, og transformeres til kitosan for å oppnå et vannløselig produkt. Kitosan er en lineær biopolymer, som består av to monosakkarider, N-acetyl-D-glukosamin og D-glukosamin, koblet sammen med glukosidiske binding. Den relative mengde av de to monosakkarider kan variere noe, som gir produkter med forskjellig grad av deacetylering. Kommersielle kitosaner har en grad av deacetylering i området 75-95%. Fortrinnsvis kan deacetyleringsgraden av nativt kitosan variere mellom 0 og 100%, mest fortrinnsvis mellom 40 og 95%. Nativt kitosan og de andre polymerene angitt danner viskøse løsninger eller hydrogeler. Viskositeten avhenger av både størrelse (grad av polymerisering) og polymerens konformasjon. Den kosmetiske påførbarheten av topikale dermatologiske formuleringer er sterkt avhengig av brukerens eller pasientens taktile persepsjon. Taktil persepsjon involverer en kontakt og bevegelse av fingertuppene mot hudoverflaten i kontakt med formuleringen, og den relative bevegelse mellom de to hudoverflater påvirkes eller begrenses av friksjon. Erfaringen i denne friksjon spiller en viktig rolle i den objektive evaluering av bruker-perseptible hud-attributer. Den taktile følelse må være behagelig, ikke glatt eller for hard. Ved å øke den molekylære vekt av nativt kitosan til over ca. 250 kd, øker den påviselige viskositet eksponentielt og påvirker den taktile persepsjon, og gir en mindre akseptabel formulering. Det er derfor viktig at' formuleringen inneholder nativt kitosan med en molekylvekt på mindre enn 250 kd. Imidlertid er viskositeten av kitosan i saltløsninger lavere, og som en konse-kvens mer fritt løselig enn i ikke-saltløsninger. Ved gunstig anvendelse av kitosansalter, som er ikke-irriterende og akseptable for huden, sammen med essensielle lipider og humektanter i blandinger, kan en formulering med høyere brukerpreferanse oppnås. Mest fortrinnsvis formuleres materialet som en gel eller en krem, basert på olje/vann eller vann/olje-emulsjoner. Egnede ikke-aktive salter av kitosan er acetater, citrat, format, hydrogenkarbonat, fumarat, glycinat, glykolater, hydroklorid, laktat, malat, malonater, oksalat, palmitat, fosfat, pyruvat, stearat, sukkinat eller salter av forskjellige aminosyrer. Under fremstilling må pH i løsningen holdes under 8,0, på grunn av at de fleste kitosansalter er uløselige over denne pH-verdi. Kitosan er også kompatibelt med alkoholer og aceton i konsentrasjoner opptil 50%, med bevart viskositet uten presipitasjon.

En annen anvendelig forgrenet polymer som er biokompatibel med huden er PEI (se fig. 2), hvori fortrinnsvis ca. 25% av aminene er primære aminer, ca. 50% er sekundære, og ca. 25% er tertiære. PEI er kationisk ved fysiologiske pH-verdier, og er mest egnet som en anionisk tilbakeholder i det molekylære vektområde på 1-200 kd, fortrinnsvis ca. 50 kg. PEI er frittløselig

i

både i vann og forskjellige organiske løsemidler med en moderat viskositet. De primære amingrupper er mer reaktive enn de sekundære aminer, og mest reaktive mot forskjellige allergeniske funksjonelle grupper i en egnet omgivelse. Mange allergeniske kjemikalier har eiektrofile egenskaper og er i stand til å reagere med forskjellige endogene nukleofiler for å danne kovalente bindinger. Ved å vurdere det humane vev fra et kjemisk synspunkt, inneholder spesielt nukleinsyrer og proteiner mange elektronrike grupper (nitrogen, fosfor, oksygen og svovel). De mest nukleofile mål er lysin og cystein, men også aminosyrer med heteroatomer, såsom histidin, metionin og tyrosin, reagerer med elektrofiler, og induserer allergeniske effekter. De mest reaktive eiektrofile kjemiske grupper som oftest finnes i allergener kan deles i tre grupper. Den første gruppe reagerer ved nukleofilisk substitusjon i et mettet senter, og inkluderer alkylhalider og epoksider. Den andre gruppe reagerer ved nukleofilisk substitusjon på et umettet senter, som inkluderer aromatiske halider, laktoner, laktamer og estere. Den tredje type reagerer ved nukelofilisk addisjon, og omfatter karbonyl-derivater, f.eks. aldehylder og ketoner og a/fi-umettede systemer såsom quinoner. På grunn av den høye reaktivitet av spesielt de primære aminer av PEI i reaksjon med forskjellige allergeniske eiektrofile funksjonelle grupper kan disse allergener hurtig utskiftes direkte av PEI, dersom de bringes sammen. Alternativt, ved pH-verdiene av menneskets hud, blir reaktiviteten av PEI lavere (pKa er ca. 9,8 for primære aminer og ca. 8 for sekundære aminer), og allergener blir derfor mer sannsynlig tilbakeholdt av ioniske krefter tilsvarende de som er i nativt kitosan.

I tillegg til den direkte fjerne-effekt mot eiektrofile allegener av f.eks. PEI, kan også aktiverte aminopolysakkarider av f.eks. kitosan anvendes som et addukt-formende middel av allergener. Ved pH-området for human hud, vanligvis under pKa-verdien av kitosan, stabiliseres de protonerte aminogrupper av kitosan, og disse er derfor omtrent ikke-reaktive mot de fleste allergeniske elektrofiler. Imidlertid, ved aktivering av aminogruppene i nativt kitosan, ved anvendelse enten av to biologiske aktiveringsmidler, karbondioksid eller natriumhypoklorid, økes reaktiviteten av aminogruppen betydelig. Karbamoylering av aminogrupper i peptider, proteiner og visse metabolitter i medikamenter har blitt identifisert som et generelt og funksjonelt viktig aktiverende fenomen i biologiske kjemiske reaksjoner. Dannelse in vivo av stabile forbindelser av karbamisk syre avhenger av pH og pCC<2 i det intra-cellulære miljø i cellen. Under oksidativt stress, katalyserer myeloperoksidase i neutrofiler (en leukocytt) dannelse av hypoklorisk syre (HOCI) fra hydrogenperoksid og klorid-anioner. Hypoklorsyre er et potent oksiderende og klorinerende middel med biocidale egenskaper. Det kan direkte klorinere flere biologisk signifikante molekyler, og danner sekundære klorinerende midler med detoksifiserende, scavenging og regulerende egenskaper. Begge aktiverende prosesser som er diskutert må derfor bli vurdert som nye kjemiske reaksjoner som fremmer metoder med høy biologisk signifikans og med høy aksept ut fra et miljømessig ståsted.

Nativt kitosan karbamoyleres i vannløsninger med gassig karbondioksid, som bobles gjennom løsningen ved omgivelsestemperatur. pH i løsningen monitoreres kontinuerlig, og justeres til en pH i området 5,5 til 6,5 under reaksjonen, ved tilsetning av natriumhydroksid. Reaksjonen er normalt ferdig innen 3-4 timer. Karbamoylert kitosan danner en forbindelse med høy stabilitet ved fysiologisk pH i vannløsninger. Klorinering av kitosan utføres i en vannløs-ning, ved forsiktig tilsetning av en mindre (for kryss-binding) enn stoikiometrisk mengde (1:10-1:500) av natriumhypokloritt, i forhold til mengden av aminogrupper i kitosan. Reaksjonen er hurtig og er fullstendig innen 5 minutter ved omgivelsestemperatur. Både karbamoylerte og klorinerte kitosan-derivater er forbindelser som, i tillegg til å ha høy vannløselighet, også er frittløselig i alkoholer, aceton og forskjellige organiske løsemidler, og i blandinger derav. Reaksjonsutbyttet av de to aktiveringsprosesser kan følges ved bestemmelse av mengden av frie aminogrupper, før og etter aktivering.

I tillegg til de forannevnte dermatologiske applikasjoner av kitosan og aktiverte kitosaner, har preliminære resultater fra kliniske pilotstudier etter topikal administrering også indikert at aktivert kitosan, fortrinnsvis karbamoylert kitosan, ødelegger den aktive fase i Herpes simplex infeksjoner, og akselererer helbredelsesprosessen i psoriatiske hudskader og fremmer øket kutanøs permeabilitet, som kan øke absorpsjonen ved topisk medikament-applisering. Disse observasjoner, som vil bli illustrert i detalj nedenfor, er i samsvar med tidligere hudhelbredelsesegenskaper av kitosan-produkter. Eksempler inkluderer helbredende effekter ved forbrenning, sårhelbredelse, vevs-regenerering (rekonstruksjon av paradentalt vev), bakteriostatiske, anti-virale og anti-mykotiske effekter og immunostimulerende aktivitet. Den økede kutanøse permeabilitet oppnådd av kitosan karbamisk syre, fremmer sannsynligvis også kutanøs absorpsjon av forskjellige aero-allergener, og kan derfor sannsynligvis anvendes i patch-test diagnose av atopisk dermatitt.

Som angitt ovenfor, har scavenger-substansen, dvs. den anioniske anti-allergeniske substans i samsvar med den ovenfor beskrevne utførelse av oppfinnelsen evnen til å kelatere eller kompleksere Ni<2+>, Cr<3+>, Cr<6>"<1>", C0<2+>, Au<+> og Au<3+> ioner. DTPA og kalsium- og natrium-salter derav er de mest foretrukne anti-allergeniske substanser, dvs. som anioniske kelatorer av allergeniske metallioner. DTPA er en pentakarboksylisk syre av dietylentriamin med pKa-verdier i området 2,0-10,3. På grunn av dets pentakarboksylliske struktur kelateres allergeniske metallioner, spesielt Ni2+ Cr3+ Cr6+ Co2+ Au<3+>, og Au<3+>, med svært høye stabilitetskonstanter i området av pKs 19-20 (25°C, 1=0,15). Kun to av de fem karboksylliske syregrupper er i stor utstrekning involvert i dannelsen av komplekser med metall-kationer, mens minst to av de andre tre karboksy-grupper med pKa-verdier under 6,3 er mindre involvert, og er derfor mer utsatt for å interagere med den polykationiske polymer (se fig. 1). Dette fenomen forklarer sannsynligvis retardasjonen av DTPA-metallionkomplekset innen volumrommet i hydrogelen. Bindingskapasiteten av sure metallkelatorer avhenger av pKa-verdiene i syrene, og er derfor sterkt influert av pH i det omgivende miljø. Å redusere pH under de(n) kritiske pKa-verdi(er) resulterer i en redusert, eller fullstendig tapt bindingskapasitet.

Oppløst i den kationiske polymerhydrogel, fortrinnsvis kitosan, er bindingskapasiteten av DTPA ganske stabil, på grunn av de native bufferkvaliteter av kitosan. Andre anioniske metallkelaterende substanser som kan anvendes i kombinasjon med den polykationiske hydrogel er f.eks. EDTA, trietylentriaminheksa-eddiksyre og homologer derav, etylendiamintetra(metylfosforisk syre), dietylentriaminpenta(metylfosforisk syre)(DTPMPA) og homologer derav, og fosfat- og karbamat-derivater av de ovenfor nevnte polymerer. Toksisiteten av både DTPA og DTPMPA er ekstremt lav, med akutte og sub-akutte toksisiteter på mindre enn 6 g/kg i mus, rotter og kaniner. DTPA er karakterisert i European Pharmacopoeia som en komponent i sterile løsninger, inneholdende f.eks. Technetium 99 eller Indium 111 for kompleks-dannelse, tiltenkt for injisering i mennesker i forbindelse med radiofarmasøytisk diagnose.

I tillegg til opphevelse av allergeniske metallioner ved kompleksdannelse med vannløselige metallkelatorer, tilbakeholdt i hydrogelen, kan andre allergeniske forbindelser av forskjellig organisk opprinnelse opptas ved små anioniske anti-allergeniske molekyler, på en måte tilsvarende til kontakt-sensitiserende metaller. Fortrinnsvis er endogene anti-oksidanter, anti-allergener eller andre scavenging molekyler, f.eks. taurin, hypotaurin (og deres klorinerte eller karbamoylerte derivater), cysteamin, cystein, N-acetylcystein (og sure metabolitter av polyaminer, f.eks. y-amino-smørsyre, hypusin, putreanin og spermisk syre), vannløselige ikke-toksiske substanser, som enkelt assosieres til den polykationiske hydrogel (se fig. 1). Alle disse substanser har ikke-protonerte sure grupper i pH-området for human hud, og er derfor anioniske og tilbakeholdes av polymeren. Scavenging-gruppene er enten primære aminer eller tioler, de to mest endogen-lignende nukleofiler med høy addukt-dannende effektivitet. Tioler er utsatt for auto-oksidering i løsninger ved en pH ovenfor 7,0, og det er derfor imperativt å holde pH i formuleringen under dette kritiske punkt, for å unngå oksidering av tiolene. Fortrinnsvis er formuleringen også stabilisert ved tilsetning av en ikke-allergenisk anti-oksidant.

De lipofile substanser inkludert i den topikale barriere-formulering gir den en kremaktig karakter, og består av f.eks. stearinsyrer eller derivater derav. Disse substanser penetrerer de lipofile områder i det øvre sjikt av stratum corneum, og danner et nettverk med endogene cellemembranlipider, og stabiliserer den lamellere lipidfase mellom de keratiniserte celler i det epidermale horny-sjikt.

UV- stråle- absorberende formulering.

Idet det medisinske materiale i samsvar med foreliggende oppfinnelse anvendes i en UV-stråle absorberende formulering for den beskyttende behandling av dermatologiske lidelser indusert av UV-stråling, er den kationiske hydrofile amin-inneholdende polymer kovalent bundet til den anioniske scavenger-substans. Den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer er valgt fra den samme gruppe som definert ovenfor for den topikale barriere-formulering. Den anioniske scavenger-substans velges også fra den samme gruppe som definert ovenfor for den topikale barriereformulering, med unntak av EDTA eller homologer derav.

I den UV-stråle-absorberende formulering velges ioner fra gruppen som består av Cu<2+>, Fe<2+>, Fe<3+> og Eu<3+> og/eller kombinasjoner derav, kelateres til den anioniske scavenger-substans.

Valgfritt er polymeren kovalent bundet til den anioniske scavenger-substans via en immobilisert "spacer", fortrinnsvis p-aminobenzoisk syre eller S^-^-benzofenontetrakarboksylisk syre.

I en foretrukket utførelse av det UV-stråle-absorberende materiale er den kationiske hydrofile amin-inneholdende polymer PEI, kovalent bundet til DTPA som anionisk scavening-substans. Den UV-stråle-absorberende formulering og de biologiske mekanismer derav vil nå bli beskrevet i detalj nedenfor.

Kommersielt tilgjengelige UV-filtre anvendt for absorpsjon av UV-stråler er basert på vann eller olje-løselige substanser. UV-strålingsaktive forbindelser absorberes fritt av epidermis og underlegges metabolisme f.eks. i keratinocytter, som er en potensiell kilde for dannelse av allergeniske metabolitter av de ikke-allergeniske mor-forbindelser. Det er derfor imperativt å opprettholde UV-strålesekvenstreringsevnen over overflaten av epidermis, med kovalent immobiliserte UV-quenchende strukturer. Den foreliggende UV-stråle-absorberende formulering inneholdende de aktive ingredienser appliseres direkte på huden, hvor de aktive forbindelser antas å sekvenstrere skadelig UV-stråling. Der er to vesentlig forskjellige kvaliteter i materialet som har beskyttende aktivitet mot UV-stråling hvori den anioniske scavenger-substans er kovalent tilkoblet til den kationiske hydrofile amin-inneholdende polymer. Først er der en tilsynelatende sekvenstrering av UV-stråling før den når hudoverflaten. Normale solskjermforbindelser blir rapportert å beskytte mot erytema og inflammasjon, men nylige undersøkelser har vist en minimal beskyttelse mot lokal og systemisk immunosuppresjon. Bevis viser i større grad at UV-indusert immunosuppresjon bidrar til utviklingen av hudkreft, kutanøs fotoaldring og forskjellige kutanøse inflammatoriske lidelser i mennesket. Forsøk på mus har vist at UV-stråling ødelegger både enzymatisk og ikke-enzymatiske anti-oksidantforsvar i epidermis og dermis. Reaktive oksygenformer (ROS) genereres både av fysiologisk oksidativ metabolisme og av ytre årsaker, hvor UV-lys er den mest viktige i vårt daglige liv. Se anti-oksidative systemer beskytter mot ødeleggelse mediert av ROS. Videre reagerer anti-oksidanter på en kompleks måte ved å optimalisere redoksstatus, eller konsentrasjonene av redoksaktive forbindelser i en del av et komprehensivt nettverk, som påvirker hele systemet. Ødeleggelse eller svekkelse av anti-oksidantforsvaret i epidermis og dermis ved ROS støtter hypotesen om frie radikaler i UV-indusert hudødeleggelse. Det er dermed en mulighet for utstrakt protein-dysfunksjon, som fører til at huden blir utsatt for ytterligere oksidativt stress fra andre kilder. Disse resultater antyder at materialer av formulering av kommersielt tilgjengelige solbeskyttere er utilstrekkelig optimalisert for fullstendig sekvenstrering av bestemte UV B- og UV A-stråling. Denne observasjon indikerer også at penetreringsegenskapene og områdene mellom UV-absorbentene og de tre hudsjikt, muliggjør minst delvis impignering av solstråling å penetrere inn i forskjellig dybde i huden. Dybden hvorved strålen penetrerer inn i huden avhenger av bølgelengden av det penetrerende lys. Den penetrerende dybde øker idet bølgelengden av strålen øker. Det er derfor imperativt å quenche og transformere stråling av bølgelengder som er skadelig for huden til strålingskvanta av mindre skadelig energi, før dets impignering

.med huden.

Eksperimentelle resultater har vist at den immunobeskyttende kapasitet av solbeskyttere korrelerer i hovedsak med absorpsjonsspektra for de sekvenstrerende forbindelser. Substanser med et bredt UV-absorpsjons-spektrum har den høyeste immunobeskyttende kapasitet. De fleste organiske solkremer er sterkt effektive UV-absorbenter i UV B-området (290-320 nm) og i det lavere UV A-området (320-340 nm). Uorganiske forbindelser, såsom sinkoksid, titanoksid og silikater er høy-effektive bred-spektrums absorbanter (290-400 nm) eller reflektanter av stråling, og dermed de mest effektive immunobeskyttende solskjermer. Ulempen med disse substanser er at huden får et maskelignende utseende. Spesielt av denne grunn anvendes disse substanser normalt ikke som solskjermende midler, med unntak i å forsterke UV-filtre. Dette er grunnen til at der er et stort behov for nye solskjermende midler med sekvenstreringskvaliteter som styrker den normale beskyttende funksjon av huden mot UV-stråling.

For det andre vil den regide påkopling av de aktive UV-absorbanter, dvs. den anioniske scavenger-substans, f.eks. kelatoren, til backbone-strukturen i polymeren, umuliggjøre penetrering av absorbanten igjennom epidermis, og dermed også dets transport til de metaboliserende cellekompartments. Med dette nye konsept er der imidlertid ingen risiko for metabolsk dannelse av allergeniske og toksiske metabolitter.

UV-absorbentene kovalent bundet til polymeren kan være sammensatt i samsvar med to forskjellige konsepter. Poly-absorbenter kan enten være produsert av f.eks. DTPA, den foretrukne anioniske scavenger-substans, kovalent koblet til polymeren, f.eks. nativt kitosan, eller f.eks. PEI eller modifisert PEG. Den anioniske scavenger-substans, f.eks. DTPA eller dets homologer kan også være kovalent bundet via en UV-absorberende spacer til polymeren (Charles, S.H. et al. Attachment of fluorescent metal chelates to macromolecules using bifunctional chelating agents. Biochem. Biophys. Res. Commun. 75, 149-155, 1977). Den UV-absorberende spacer amplifiserer absorberingskapasiteten av det polymeriske metallkompleks. DTPA, kovalent immobilisert til polymerene, har f.eks. UV-absorberende kvaliteter i UV C-området, dvs. under 230 nm. Dannelse av metallkomplekser med biokompatible metallioner, f.eks. Cu<2+>, Fe<2+>, Fe<3+> og Eu<3+>, utvider videre UV absorpsjonsområdet, inkluderende både UV B og UV C stråling (se fig. 3). I samsvar med det andre konsept, kan kommersielt tilgjengelige UV-filtre, med forbedret UV-absorberende evner etter immobilisering til polymeren, også benyttes i lysskjermformuleringer.

I den foretrukne utførelse er DTPA kovalent koblet med høy effektivitet til enhver kationisk, hydrofilisk amino-inneholdende polymer med metoden beskrevet i Krejcarek & Tucker (Biochem. Biophys. Res. Commun. 77, 1977, 581-585). DTPA underlegges dannelse av et blandet karboksykarbonisk anhydrid av DTPA i reaksjon med isobutylklorformat (IBCF) i nærvær av en sterk base, trietylamin (5 ganger molart overskudd i forhold til DTPA). Etter oppløsning av DTPA i vann og base, ble blandingen lyofilisert, og oppløst på nytt i formamid. IBCF ble tilsatt i et 1:1 molart forhold i forhold til DTPA, med forsiktig omrøring, og temperaturen ble opprettholdt ved 4°C. Reaksjonen var fullstendig innen 30-45 minutter. Polymeren, f.eks. nativt kitosan eller PEI, ble oppløst i vann, og det blandete anhydrid av DTPA ble tilsatt. pH ble opprettholdt ved ca. 6,5-7,0 ved tilsetning av pyridin. Reaksjonen var fullstendig innen 24 timer som vist ved den redusert dannelse av karbondioksid. Blandingen ble precipisert ved tilsetning av etanol. Precipitatet ble vasket med etanol og aceton og tørket ved omgivelsestemperatur. Det tørre produkt av nativt kitosan er ikke løselig i saltfritt vann, men i forskjellige saltløsninger, f.eks. fysiologisk saltvann. DTPA-derivatet av PEI er direkte løselig i vann, og likeledes i forskjellige organiske løsemidler. Den maksimale metallion-bindende kapasitet av DTPA-polymerene av f.eks. kitosan og PEI ble kalkulert fra bindingsstudier med Ni<2+->ioner, og estimert til å være 0,65 mmol/g og 1,61 mmol/g polymer, respektivt. Resultatet indikerer at ca. 27% av de tilgjengelige primære aminer i kitosan og 55% av PEI, okkuperes av DTPA, noe som betyr at den kationiske karakter opprettholdes etter derivatiseringsprosedyren av polymerene.

Modifisert PEG, i form av monometoksy-substituert PEG (MPEG), er også anvendelig som en polymerisk bærer av UV-sekvenserende grupper. MPEG ble modifisert i samsvar med den følgende metode. 22,9 ml (4 mmol) av natriumhypokloritt ble tilsatt til 10 g (2,0 mmol) av monometoksy PEG (5 kd) under kraftig omrøring. Klorineringen var fullstendig innen 24 timer. Klorinert MPEG ble aminert ved tilsetning av 12 ml (185 mmol) 29% (vekt/vekt) ammoniumhydroksid-løsning i vann. Reaksjonsblandingen ble oppvarmet ved 50°C i 48 timer. Ikke-reagert ammoniumhydroksid ble evaporert. Resten ble vasket gjentatte ganger med etanol og deretter tørket ved omgivelsestemperatur. MPEG-aminet kan derivatiseres i samsvar med metodene diskutert ovenfor.

Kobling av den UV-absorberende spacer mellom polymeren og f.eks. DTPA eller dets analoger, kan utføres i samsvar med metoden beskrevet i Leung & Meares (Biochem. Biophys. Res. Commun. 75, 1977,149-155).

Metallion-kompleksene av polymerene dannes enkelt i en vannløsning av polymeren, ved tilsetning av en støkiometrisk mengde av et egnet metallsalt, også oppløst i vann. Den salt-frie polymetall-kelator oppnås fortrinnsvis ved precipitering i etanol som beskrevet i teksten ovenfor, eller ved kontinuerlig dialyse mot Milli Q-renset vann i 24 timer. Vannet fjernes ved lyofilisering.

Påkobling av kommersielt tilgjengelige UV-absorbanter eller andre ikke-toksiske substanser, med UV-stråle-absorberende kapasitet til de ovenfor nevnte polymerer kan dersom nødvendig utføres med f.eks. blandet anhydrid-formulering i reaksjon med IBCF og en karboksyllisk syregruppe eller derivat av den UV-absorberende forbindelse. Eksempler på vannløselige UV-absorbenter er p-metoksysalisyklisk syre, p-aminobenzosyre, gallisk syre, cinnamisk syre, p-metoksycinamisk syre, o-hydroksybenzoisk syre, benzimidiazoleisk syre, dihydroksybenzoisk syre, 2-benzoylbenzoisk syre, 3, 3'- 4, 4'-benzofenontetrakarboksylisk syre og retinoisk syre. UV-filtre inneholdende hydroksyl- eller amino-grupper omdannes enkelt til de korresponderende syrederivater ved reaksjon med en ekvimolar mengde av eddiksyreanhydrid eller succinisk anhydrid i pyridin. De fleste av disse produkter er mer hydrofobe enn de korresponderende DTPA-derivater og derfor mer egnet for oljebasert formuleringer.

De UV-absorberende karakteristika, bestemt som solskjermende indeks, i samsvar med Kumler, er gitt i tabell 1, for noen poly-absorbanter av UV-stråling. Alle verdier er innen området av definerte kommersielle UV-absorbanter.

Konsentrasjonen av den kationiske, hydrofiliske amino-inneholdende polymer, anvendt i fremstillingen av formuleringene tiltenkt for fremstilling av hudbeskyttende materialer ifølge oppfinnelsen, dvs. både den topikale barriere-formulering av den UV-stråle-absorberende formulering, er i området fra 0,05 til 15 vekt%, fortrinnsvis fra 0,5 til 5,0% basert på den totale vekt av materialet. Polymeren oppløses fortrinnsvis i fysiologisk saltvann. Dersom DTPA anvendes som anionisk scavenger-substans kan den tilsettes enten som penta-natriumsalter eller dikalsium/trikalsium-salter. Den aktive anioniske scavenger-substans tilsettes ved en konsentrasjon i området fra 0,5 opptil 20 vekt%, fortrinnsvis 5-15%. Den beskyttende formulering er fortrinnsvis sammensatt av enten en gel eller vann/olje (krem) eller olje/vann (salve)-emulsjon.

I form av en gel er materialet fortrinnsvis basert på nativt kitosan i kombinasjon med den aktive forbindelse, og videre humektanter, f.eks. urea, L-melkesyre, glyserin, propylenglukol, glyserol og sorbitol.

Disse humektant-forbindelser tilsettes ved en konsentrasjon i området fra 0,5 til 10 vekt%. Tilsetning av humektanter forbedrer interaksjon og adhesjon mellom negativt ladete overflateproteiner i det ekstracellulære rom i hornsjiktet i huden, og den kationiske polymer, som også påvirker friksjonsmotstand på hudoverflaten og den taktile persepsjon av formuleringen av forbrukeren. Ekstra gel-midler, såsom karboksymetylcellulose og gellan-gummi kan også tilsettes i en konsentrasjon i området fra 0,5 til 5%, basert på vekt, for å øke stabiliteten av gelen.

Krembaserte formuleringen er basert på sammensetninger, som i tillegg til kremkarakter, også øker den fysiske og kjemiske motstand mot irriterende, korroderende oppløsende og intoksikerende midler. De hydrofobe ingredienser i materialet penetrerer de lipofile områder av det øvre sjikt av stratum corneum, og danner et nettverk med endogene cellemembranlipider. Dette stabiliserer den lamellære lipidfase mellom de keratiniserte celler av det epiderme hornsjikt, såsom murstein i en vegg holdes på plass av mørtel. Videre utgjør hydrogelen dannet av f.eks. kitosan eller kitosan-derivater et buffersjikt på overflaten av huden. Kitosannettverket muliggjør en høy nøytraliseringskapasitet både mot syrer og alkaliske forbindelser og løsninger, og beskytter dermed epidermis fra skadelige korrosive midler.

De hydrofobe komponenter såsom stearinsyre og parafin, emulsifiseringsmidler såsom cetylstearylalkohol, surfaktanter såsom polyoksyetylen-2-stearyleter, emollienter såsom dimetylpolysiloksan og cetylalkohol, kan tilsettes i konsentrasjoner i området fra 0,5 til 20 vekt%. Andre ingredienser såsom autoriserte preservativer og fragranser kan også tilsette i forskjellige mengder for å danne en mer stabil komposisjon.

Et eksempel på en egnet design av en topikal aktiv barriere-formulering kan fortrinnsvis komponeres i form av en krem som har de følgende basiske ingredienser og andeler.

Andre egnete former kan være omfattet av de følgende to sammensetninger.

Et eksempel på en egnet design av den topikale aktive barriere-formulering kan fortrinnsvis være sammensatt i form av en gel som har de følgende basiske ingredienser og andeler.

Anti- virale. anti- fungale oa anti- inflammatoriske formuleringen.

Et antall "spin-off' behandlingseffekter har også blitt funnet gjennom forskjellige modifikasjoner av hovedprinsippene i det medisinske materiale i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Disse ytterligere medisinske indika-sjoner omfatter hindring og/eller behandling av dermatologiske hudlidelser, såsom Herpes-infeksjon, fungale infeksjoner og psoriasis.

Ved anvendelse i en terapeutisk anti-viral, anti-fungal eller anti-inflammatorisk formulering for behandling av dermatologiske lidelser indusert av virus, fungi, og inflammatoriske betingelser, i samsvar med en utførelse av foreliggende oppfinnelse, er den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer aktivert kitosan, eller ionisk bundet til endogene, thiol-inneholdende forbindelser valgt fra gruppen bestående av taurin, hypotaurin eller deres aktiverte derivater, cystein, cysteamin, pantetein, N-acetylcystein og sure metabolitter av polyaminer. Den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer kan også velges fra den samme gruppe som for den topikale barriere-formulering og UV-stråle-absorberende formulering.

Siden flere degenerative hudlidelser, f.eks. virale infeksjoner såsom Herpes simplex infeksjoner, fungale lidelser såsom Tinea og Candida infeksjoner, og psoriatriske hudlidelser, har blitt behandlet på inadekvat måte av topikale og systemiske farmakologiske medisineringer, har det blitt attraktivt å undersøke de terapeutiske muligheter av spesielt et topikalt påført aktivert kitosan-derivat på forskjellige immunsvekkete-avhengige hudlidelser. Den foreslåtte hudaktive polymer har ingen systemisk biotilgjengelighet, og de terapeutiske fordeler er sannsyn-ligvis indusert på det lokale lymfoide vev på det overflateaktive immunsystem, f.eks. i epidermis og dermis. Nøkkelfaktoren er penetreringsevnen til den kationiske polymer, gjennom hornsjiktet og epidermis. Stimulerte immuno-kompetente celler migrerer enkelt gjennom hudvevet og er delvis stasjonære i epidermis. Ut fra dette må polymeren penetrere hornsjiktet, men nødvendigvis ikke migrere inn i epidermis eller videre til de andre hudsjikt for å oppnå kontakt med disse celler, sannsynligvis langs den mindre rigide epiderme rute som går mellom keratinocytt-klustere. Denne del av epidermis er mer fleksibel og muliggjør transkutanøst vanntap og sannsynligvis også transport av forskjellige komponenter, som er nødvendig i det kjemiske forsvar av huden. Sannsynligvis begunstiger også denne transportrute transport i motsatt retning av forbindelser påført hudoverflaten. Det er derfor foreslått at polykationiske polymerer eller deres derivater, spesielt derivatene av karbamisk syre, som er i stand til å forbedre transnasal absorpsjon av peptider, f.eks. insulin og kalkitonin (lllium, L, Farraj, N.F. Davis, S.S. Pharm. Res. 11, 1994, 1186-1189; Aspden, T.J., lllum, L. og Skagrud, Eur. J. Pharm. Sei. 4,1996, 23-31.), ved en foreslått mukosal adhering og transient utvidelse av smale "junctions) i membraner, kan anvende ruten mellom keratinocytt-klustere for å få kontakt og interaksjon med immuno-kompetente celler.

I samsvar med f.eks. DTPA, kan enhver karboksyllisk syre-inneholdende forbindelser av lavmolekylær vekt, påkobles til den amino-inneholdende polymer ved fremgangsmåten ifølge Krejcarek og Tucker (for detaljer se del 1 av denne oppfinnelse). Substanser med hydroksylliske og amino-funksjonelle grupper kan omdannes til et karboksylsyrederivat i reaksjon med jod- eller kloreddiksyre i samsvar med metoden til Grud Methods in Enzymology XI, pp. 532-541). Det dannete karboksylsyrederivat kan påkobles til polymeren ved metoden diskutert. Alternativt kan syrederivatet av polymeren, f.eks. fosfatet eller karbamisk syre-derivatene, dannes direkte i reaksjon med fosfor-pentoksid eller karbondioksid i samsvar med kjente syntetiske metoder. De polymeriske metallkomplekser med Zn2+ -ioner oppnås enkelt som forklar ovenfor. Nativt kitosan har fortrinnsvis bindingskvaliteter for spesielt -ioner og kan være et alternativ til de syntetiserte polymeriske metall-kalatorer.

Den anti-virale formulering i samsvar med foreliggende oppfinnelse er spesielt anvendelig for behandling av infeksjoner indusert av Herpes simplex.

Den anti-fungale formulering i samsvar med foreliggende oppfinnelse er spesielt anvendelig for behandling av hudlidelser indusert av Tinea og Candida dermatomycoses.

Den anti-inflammatoriske formulering i samsvar med foreliggende oppfinnelse er spesielt anvendelig for behandling av kronisk psoriasis.

De anti-virale, anti-fungale og anti-inflammatoriske formuleringer kan også omfatte i hovedsak de samme tilleggskomponenter som den topikale barriere-formulering.

Videre er andelene av polymer og den anioniske scavenger-substans i disse formuleringer i hovedsak den samme som i den topikale barriere-formulering.

Medisinske formuleringer.

Den medisinske barriere-formulering anvendt i samsvar med foreliggende oppfinnelse administreres fortrinnsvis dermalt på huden i form av en krem, en salve, en gel eller en olje.

Den UV A og UV B stråle-absorberende formulering anvendt i samsvar med foreliggende oppfinnelse administreres fortrinnsvis dermalt på huden og på leppene i form av en krem, en salve, en gel, en flytende salve, en lotion, en olje eller et leppe-preparet.

Den anti-virale, anti-fungale og anti-inflammatoriske formulering anvendt i samsvar med foreliggende oppfinnelse administreres fortrinnsvis dermalt, oftalmikalt, på leppene, eller i den mukuøse membran-anale region og den vulvo-vaginale region, i form av en krem, en salve, en gel, en flytende salve, en lotion, en olje, et oftalisk preparat, et suppositorium, eller et leppe-preparat.

Mengdene av aktive ingredienser og det spesifikke dosenivå for et individ som skal behandles avhenger av en rekke faktorer inkludert den bestemte anvendelse av formuleringen og administrasjonsveien.

Eksempler.

De forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet i detalj i de ikke-begrensende eksempler nedenfor. Mengdene som er angitt gjennom eksemplene er alle angitt som vekt%, dersom ikke annet er oppgitt.

Eksempel 1.

En krembasert aktiv- barriere- formulering tiltenkt for beskyttelse mot nikkel-eksponerinq.

7,5 g DTPA (natrium/kalsiumsalt) og 2,0 g urea oppløses i 29,25 ml fysiologisk saltvann (pH 6,5). 1,25 g kitosanhydroklorid (MW: ca. 180 kd) oppløses i den fysiologiske saltløsning og blandes inntil polymeren er fullstendig oppløst. 6 g cetylstearylalkohol, 2,5 g polyoksyetylen-2-stearyleter, 1 g glyserol og 0,5 g parafinvæske blandes og smeltet sammen i et vannbad ved 70-75°C. DTPA/gel-løsningen oppvarmes til 60°C og blandes med de hydrofobiske ingredienser ved 60°C inntil en kremaktig konsistens kommer til syne. Et preserverende middel kan også tilsettes, men er ikke nødvendig idet DTPA i seg selv viser preserverende aktivitet.

Ved fremstilling av en gel kan 1 g av karboksymetylcellulose også tilsettes sammen med kitosan til vannløsningen for å gi en stabil gelformulering. Under oppløsningsprosessen kan løsningen oppvarmes ved 60°C inntil polymerene er fullstendig oppløst. Ved kjøling dannes det spontant en stabil gel.

For å undersøke den beskyttende barriere-effekt av den ovenfor angitt aktive barriere-formulering, ble 21 antatt nikkel-sensitiserte pasienter utsatt for en nikkel-belastende patch-test, påført på huden av pasientenes rygg.

Pasientene ble forbehandlet med to aktive barriereformuleringer og en blank kremformulering uten tilsetning av DTPA. 0,5 ml av hver formulering ble påført på like 45,5 cm<2> hudarealer på pasientenes rygger. Et kontrollområde uten forbehandling ble også anvendt. Nikkelsulfat (20 pl) ble påført i plastiske IQ-kammer (Chemotechnique Diagnostics, Malmø, Sverige) på de fire hudarealer i fem like konsentrasjoner, 0,08, 0,25, 0,8, 2,5 og 8% (vekt/ vekt), oppløst i Milli Q-renset vann. De fem konsentrasjoner ble påført vilkårlig innen hvert hudområde. Pasientene ble deretter eksponert i 48 timer til patch-testen. Resultatet ble evaluert ved en visuell skåring, basert på en skala fra 0 til 6, av to erfarne dermatologer, ved 72 timer og 4 og 7 dager etter starten av eksponeringen. Skåringsskala, 0 = ingen reaksjon; 1 = svak positiv reaksjon involverende erytema, infiltrering (+); 2 = mer intens svak positiv reaksjon involverende erytema, infiltrering, mulige papuler +; 3 = svak til sterk positiv reaksjon involverende erytema, infiltrering, papuler +(+); 4 = sterk positiv reaksjon involverende erytema, infiltrering, papuler, vesikler++; 5 = sterk til ekstrem positiv reaksjon involverende erytema, infiltrering, papuler, vesikler og noen koaliserende vesikler ++(+); 6 = ekstrem positiv reaksjon involverende intens erytema og infiltrering, og koaliserende vesikler +++.

Resultatene er vist i tabell 2 og fig. 5.1 tabell 2 er resultatene evaluert ved to belastningsdoser av nikkel. De to dosene var < 2,5% påført nikkel, og denne konsentrasjon er under maksimums bindingskapasitet for den påførte kelator; og videre ved en dose av 8% nikkel, idet denne dose er høyere enn den maksimale bindingskapasitet for den påført kelator, som er beregnet å opptre i en dose på ca. 5% nikkel. Av de 21 pasientene som ble undersøkt fortsatte 17 pasienter testen under forsøkstiden. Alle 17 pasienter reagerte med en signifikant positiv og i hovedsak lineær skåring i relasjon til påført dose av nikkel (tabell 2). Beskyttelsen mot nikkel, i 15 av 17 pasienter på testområdet forbehandlet med den aktive gel, var fullstendig i dosenivåer < 2.5% nikkel. Bemerkelsesverdig ble tre av disse pasienter også beskyttet mot den høyeste dose på 8% nikkel. Beskyttelsen var enda bedre på det testareal som var forbehandlet med den aktive krem. Under disse forhold ble 16 av 17 pasienter fullstendig beskyttet mot kontakt med nikkel, ved nikkeldoser på < 2,5%. Fem av disse pasienter var også ikke-affektert av den høyeste dose. Den 17. pasient som reagerte på en dose på 2,5% nikkel var imidlertid ikke påvirket ved den lavere dose av 0,8% nikkel. Videre var denne pasient ekstremt sensitisert til nikkel, som vist ved maksimal skåring til alle nikkeldoser på testområdene med blank-krem. Fig. 4 viser også at beskyttelsen mot nikkel-eksponering er vedvarende overtid. Kolonnehøyden på kontroll-eksponeringene reduseres med tid, noe som indikerer dannelse av stabile komplekser mellom DTPA og nikkelioner. Tilsynelatende er komplekset fullstendig stabilt og ikke-affektert av biologisk degradering og metabolisme under forsøkstiden.

Under dette forsøk var blank-kremen fullstendig dermatologisk biokompatibel, og ingen tegn til irritering eller kløe på huden ble oppdaget i noen av pasientene som ble testet.

Det konkluderes med at testformuleringene av denne aktive barriere-formulering har ekstremt høy beskyttende effektivitet mot nikkel, i pasienter med en klinisk diagnose av nikkel-kontaktdermatitt.

Eksempel 1b)

En w/ o- krembasert aktiv barriere- formulering tiltenkt for beskyttelse mot nikkel eksponering. 74 g DTPA og 23 g natriumhydroksid oppløses i 657 g renset vann og 30 g 85% glyserol. 25 g kitosan hydroklorid oppløses i DTPA-løsningen (pH = 5-6). Denne løsning tilsettes til 90 g parafinvæske, 60 g isoheksadekan og 40 g polyoksypropylenpolyoksyetylenglyserol-sorbitan-hydroksyisostearat. Blandingen homogeniseres inntil en kremaktig konsistens kommer til syne. Et preserveringsmiddel (f.eks. sorbisk syre) kan også tilsettes. Kremer som inneholder lave mengder av DTPA må stabiliseres av et salt (f.eks. magnesiumklorid).

Eksempel 1c)

En o/ w- krembasert aktiv barriere- formulering tiltenkt for beskyttelse mot nikkel eksponering.

754 g DTPA og 23 g natriumhydroksid oppløses i 702 g renset vann og 15 g 85% glyserol. 25 g kitosan hydroklorid oppløses i DTPA-løsningen (pH = 5-6). 15 g polyoksyetylen-2-stearyleter, 10 g polyoksyetylen-21-stearyleter, 50 g parafinvæske, 50 g polyoksypropylen-15-stearylalkohol og 35 g cetostearyl alkohol blandes og smeltes sammen ved 70°C. DTPA-løsningen oppvarmes til 70°C og blandes med de hydrofobiske ingredienser (70°C). Blandingen avkjøles til 40-45°C under homogenisering. Under omrøring avkjøles kremen til under 30°C. Et preserverende middel (f.eks. sorbinsyre og/eller fenoksyetanol) kan også tilsettes.

Eksempel 2.

En krembasert ( aktiv barriere- formulering tiltenkt for beskyttelse mot irriterende,

korrosive. oppløsende og intoksikerende midler.

Formuleringen er basert på ingredienser tilsvarende de som er beskrevet i eksempel 1. Imidlertid kan anti-allergenet DTPA ekskluderes eller byttes med andre anti-allergener, avhengig av den tiltenkte anvendelse av denne formulering. Dersom det skadelige middel er kjemisk reaktivt, kan formuleringen forsynes med f.eks. en scavenger-substans, f.eks. taurin, hypotautrin, cysteamin eller ved tilsetning av aktivert kitosan.

1,0 g taurin og 4,0 g urea oppløses i 69,15 ml fysiologisk saltvann (pH 6,5). 1,85 g kitosankarbamat (MW: ca. 180 kg) oppløses i den fysiologiske saltløsning, 4,0 ml 1,0 mol/l hydroklorsyre tilsettes og løsningen blandes inntil

polymeren er fullstendig oppløst. 12 g cetylstearylalkohol, 5 g polyoksyetylen-2-stearyleter, 1,5 g glyserol og 1,5 g parafinvæske blandes og smeltes sammen i et vannbad ved 70-75°C. Gel-løsningen oppvarmes til 60°C og blandet med de hydrofobiske ingredienser ved 60°C inntil en kremaktig konsistens fremkommer. Et autorisert preserverende middel kan også tilsettes.

Kutanøs irritering ble testet ved den repeterende irritasjonstest (RIT) foreslått av Frosch (Cont. Derm. 29:113-118) i to frivillige mennesker. Tre beskyttende formuleringer ble undersøkt, og hovedmaterialene var i samsvar med formuleringen beskrevet i eksempel 2 (22:6 = F1). I den første av de ytterligere formuleringer ble taurin ekskludert (22:4 = F2), og i den andre ble taurin og kitosankarbamat erstattet av nativt kitosan (22:1 = F3). Testområdet var den paravertebrale hud i midtpartiet på ryggen, med fire separate testfelt. Feltene ble vilkårlig valgt for hver formulering, og behandlet med 0,35 ml av den valgte formulering, på et hudområde på 33 cm<2>. Et område fungerte som en ubehandlet kontroll. RIT ble utført med fire standard irriterende midler, 10% natriumlaurylsulfat (SLS), 1,0% natriumhydroksid (NaOH), 30% melkesyre (LA) og ikke-fortynnet toluen (Tol). De irriterende midler ble påført etter 30 minutter i IQ-kammeret (81 mm<2>), inneholdende 40 ] i\ av detergenten, base og syre, og 30 jai av det organiske løsemiddel. Kamrene ble fjernet etter 30 minutters eksponering, og huden ble renset med myke papirtørkler. Ved å anvende dette skjema for applisering gjentatte ganger, ble frivillige behandlet på tre påfølgende dager. Erytema-skåring ble fulgt daglig ved visuell skåring på en skala, 0-5 (0 = ingen reaksjon; 5 svært alvorlige epidermiske effekter). Resultatene er vist i fig. 5-7. Resultatene for SLS-irritasjon (ikke vist i figurene) viste en fullstendig beskyttelse under alle fem dager for alle formuleringer, sammenlignet med de ubehandlede stedene. Fig. 6 viser resultatet for NaOH, og den mindre beskyttende effekt sammenlignet med SLS-irritasjon. Den høyeste effekt ble observert for F1 med omtrent fullstendig beskyttelse i tre dager. Fra kontrollfeltet var den maksimale erytema-skåring oppnådd ved dag to i en frivillig, og ved tre i den andre. Resultatene oppnådd med LA er vist i fig. 7.

Behandling med alle tre formuleringer ga en fullstendig beskyttelse mot LA-belastningen. Ingen av formuleringene viste fullstendig beskyttelse mot Tol (Fig. 8). Imidlertid var hudirritasjonen mindre etter behandling med F1 og F2, og der var en tendens, spesielt for F1, for en progressiv beskyttelse noe som indikerer at maksimal beskyttelse kan oppnås mot irritasjon forårsaket av virkning fra organiske løsemidler, etter gjentatt administrering av formulering 1.

Eksempel 3.

En krembasert aktiv formulering tiltenkt for beskyttelse mot sesouiterpen-laktoner ( plante allergener).

2,0 g urea oppløses i 7,1 ml fysiologisk saltvann (pH 6,5). 0,5 g kitosanklorid (Mw: ca. 50 kd) oppløses i den fysiologiske saltløsning og blandes inntil polymeren er fullstendig oppløst. 1,2 g cetylstearylalkohol, 0,5 g poly-oksyetylen-2-steraryleter, 0,2 g glyserol og 0,1 g parafin-væske blandes og smeltes sammen i et vannbad ved 70-75°C. Gel-løsningen oppvarmes til 60°C og blandes med de hydrofobiske ingredienser ved 60°C inntil en kremaktig konsistens kommer til syne. Et autorisert preserverende middel kan også tilsettes.

En pasient med klinisk verifisert kontakt-hypersensitivitet mot sesquiterpen-laktoner ble behandlet med 0,1 ml kitosanklorid-basert formulering, på et hudområde på 9 cm<2> på høyre midtrygg. Etter 30 minutter ble pasienten patch-testet ved anvendelse av tre IQ-kamre, inneholdende 15 mg sesquiterpen-laktonblanding (0,1% pet. Mx-18; Chemotechnique Diagnostics, Malmø, Sverige). En patch-test ble påført over det behandlede område, den andre over et ubehandlet hudområde 10 cm nedenfor testområdet. Den tredje test ble påført på den venstre midtrygg, også på et ikke-behandlet hudområde. Pasienten ble eksponert i 12 timer. Evaluering av testresultatene ble utført ved visuell skåring, på en skala (0, +, ++, ++±, +++) ved 24 og 48 timer og 7 dager etter behandling.

Resultatene er vist i tabell 3.

Resultatene viser at kitosanklorid er en svært effektiv barriere mot sesquiterpen-laktoner under betingelsene for in vivo patch-testing. En fullstendig beskyttelse observeres på alle skåringsdagene.

Eksempel 4.

En krembasert aktiv formulering tiltenkt for beskyttelse mot skadelig UV B

stråling.

0,5 g og 1,0 g hver av PE-N-aminobenzoisk syre (P-PABA) (MW: ca. 60 kdal) ble oppløst i to separate flasker hver inneholdende 2 ml etanol. Mesteparten av etanolet ble evaporert inntil en viskøs rest var igjen. Petrolatum ble tilsatt for å gi en final konsentrasjon på 5% og 10% (vekt/vekt) i formuleringen, respektivt. Formuleringen ble blandet i et vannbad ved 70-75°C.

Den biologiske lys-beskyttende faktor i solskjerm-formuleringen ble bestemt ved to konsentrasjoner i det aktive middel, P-PABA. De to formuleringer ble fremstilt og testet ved en konsentrasjon på 5% og 10%

(vekt/vekt). For sammenligning ble et kontroll-solskjermende middel også undersøkt. Det UV B beskyttende middel, etylheksyl-4-dimetylaminobenzoisk syre (EHD-PABA) ble fremstilt ved en konsentrasjon på 5,0% (vekt/vekt) i petrolatum. Testen ble utført på huden i to frivillige, under standardiserte betingelser ved påføring av 0,1 ml av formuleringen pr. 100 cm<2> hudområde på deres rygger.

En Osram Ultravitalux-lampe ble anvendt som lyskilde. Lys-beskyttelsesfaktoren ble bestemt og sammenlignet med vehikkel og ubehandlet hud etter lyseksponering på sylindriske (1,0 cm i.d.) hudområder i 16 og 32 sekunder. Resultatene ble evaluert ut fra intensitet i erytema-skår (fig. 8; a) ubehandlet kontroll, b) 10% P-PABA, c) 5% P-PABA, d) vehikkel, og e) EHD-PABA. Lys-eksponering som angitt på hudområdet i 16 sekunder (til venstre) og 32 sekunder (til høyre). Den biologiske beskyttelse mot UV B stråling oppnådd med UV B standard EHD-PABA absorbent var omtrent tilsvarende til beskyttelsen av det polymeriske P-PABA-derivat. Tilsatt ved den lave (5,0% vekt/vekt) konsentrasjon, var beskyttelsen fullstendig av P-PABA ved lys-eksponering i 16 og 32 sekunder, mens beskyttelsen med EHD-PABA ikke var tilstrekkelig ved 32 sekunder i én av de frivillige. Resultatene indikerer at løselig UV B absorbenter kan erstattes av polymeriske UV B sekvestrerende forbindelser med forlenget UV B quenchende kapasitet.

Eksempel 5.

En krembasert aktiv formulering tiltenkt for behandling av Herpes simplex infeksjoner og Tinea dermatocvter.

2,0 g urea oppløses i 37,0 ml fysiologisk saltvann (pH 6,5). 1,25 g kitosankarbamat (Mw: ca. 180 kd) oppløses i den fysiologiske saltløsning og blandes inntil polymeren er fullstendig oppløst. 6,0 g cetylstearylalkohol, 2,5 g polyoksyetylen-2-steraryleter, 1,0 g glyserol og 0,5 g parafin-væske blandes og smeltes sammen i et vannbad ved 70-75°C. Gel-løsningen oppvarmes til 60°C og blandes med de hydrofobiske ingredienser ved 60°C inntil en kremaktig konsistens kommer til syne. Et autorisert preserverende middel kan også tilsettes.

I pilotforsøk ble tre individer med regulær Herpes simplex infeksjoner og to individer med alvorlig Tinea mycoses på begge føtter behandlet ved topikal applisering av kitosankarbamat-formuleringen. For suksessfull behandling av Herpes simplex virus infeksjonen, er det imperativt å starte behandlingen så tidlig som mulig, fortrinnsvis i den prodromale fase av infeksjonen ved påføring av formuleringen på et ekspandert hudområde rundt det infekterte ved. Behandling kan gjentas flere ganger under den første dags infeksjon, for å sikre en fullstendig dekning over det infekterte hudområde. Fremtredende infeksjon med initiert vevsnekroser kan ikke behandles med suksess. Resultatet fra enkelt og repetert behandling(er) av hudlidelser, indikerte at umiddelbar medisinering av infektert vev er imperativt for fullstendig inhibering av den virale replikasjonsfase. En forsinkelse i starten av behandlingen i en eller to timer resulterer i en normal progressiv infeksjon.

Tinea-infeksjonen kan behandles ved applisering av formuleringen på huden, slik at den fullstendig dekker det påvirkete hudområde, to ganger pr. dag, om morgenen og kvelden, ved å gni kremen inn i huden. Behandlingen må påføres kontinuerlig i minst syv til ti dager, eller inntil infeksjonen har avtatt, vanligvis innen den første uke av behandling. Tilbakefall kan behandles effektivt med et hurtig repeterende regime.

Materialene i eksempel 1 oppviser også gode effekter i behandlingen av Herpes simplex i noen behandlede individer.

Eksempel 6.

En krembasert aktiv formulering tiltenkt for behandling av kronisk psoriatriske <p>lakk.

Formuleringen i eksempel 2 ble anvendt i et pilot-forsøk. Et individ med plakk-type psoriasis vulgaris på armene og lavere ekstremiteter ble undersøkt. Pasienten hadde ikke tatt andre topikale anti-psoriatisk medisinering i minst to uker. Pasienten var underlagt selv-medisinering. I det behandlede hudområde påvirket av lidelsen, ble en fullstendig klaring eller forbedring oppnådd, ved undersøkelse etter syv dagers behandling. Individet opplevde en mindre hyperproliferativ skalling av huden og en nedsatt inflammasjon.

Referanseliste

1. Menné T. The prevalence of nickel allergy among wdmen. Dermatosen in Beruf und Umwelt 26:123, 1978.

2. Peltonen L. Nickel sensitivity in the general popula-

tion. Contact Dermatitis 5:27,. 1979.

. 3. Prystovsky S.D., et al.Allergic contact hypersensi-

tivity to nickel, neomycin, ethylenediamine and ben-zocaine. Arch Dermatol: 115:959, 1979.

. A-. Måibach H.I. & Menne'T. Nickel and the. skin: Immuno-

iogy and Toxicology. Chapter 13:134," 1989, CRC Press, Florida, USA.

5. Menné T, Bachmann E. Permanent disability from hand dermatitis in females sensitive to nickel, chromium and cobait. Dermatosen in Beruf und Umwelt 27:129,' -

1979.

6. Menné T., Borgan C., Green A. Nickel allergy and hand dermatitis in a stratified sample of the Danish fe-

male population: an epidemiological study including^a statistic appendix. Acta Dermatovener 62:35, 1982-7. Emraett S.A. et al. Allergic contact dermatitis to nickel. 3ioavaiisbility from consumer products and provocation threshold. J Am Acad Dermatol 19:314,

1988.

8. Christensen J.D. Disulfiram treatment of three pa-

tients with nickel dermatitis. Contact Dermatitis 8:105, 1982.

9. Burrows D. et al. Treatment of nickel dermatitis with

Trientine. Contact Dermatitis 15:55, 1986.

10. Gawkrodger D.J. et al. The prevention of nickel con-

tact dermatitis. Contact Dermatitis 32:257, 1995.

11. Memon A.A. et al. the inhibitory effeets of topical chelating agents and antioxidants on nickel-induced hypersensitivity reactions. J Am Acad Dermatol 30:560, 1994.

12. Van Ketel W.G., Bruynzeel D.P. Chelating effect of

EDTA on r.ickei. Contact Dermatitis 11:311, 1984.

13. Fullerton A, Menne'T. In vitro and in vivo evaluataon of the effeet- of barrier gels in nickel contact allergy. Contact Dermatitis 32:100, 1995. 14. Resi.(SR) V, Sykora J. Resi Jr. Effectiveness of tin chelates of EDTA, CDTA, and DTPA in the detoxifica-tion of chromium, nickel and cobalt compounds and- their application in dermatology. Cs Dermatologie 50:95, 1975. 15. Sjovall P., Christensen O.B., MSller. H. -.Oral hyposensitization in nickel allergy. J Am Acad Dermatol 17:774, 1987. 16. Kligman A. Hyposensitization against Rhus dermatitis. Arch Dermatol 78:47, 1958. 17. Epstein W.L., et al. Induction of antigen specific - hyposensitization to poison oak in sehsitized adults.

Arch Dermatol 118:630, 1982..

18. Frosen P.J. and Kurte A. Efficacy of. skin barrier creams. Contact Dermatitis 31:161, 1994.

Claims

1. Materiale for anvendelse som et medikament i en topikal barriere-formulering, en UV-stråle-absorberende formulering, og et anti-viralt, anti-fungalt eller anti-inflammatorisk preparat, karakterisert ved at det omfatter en kationisk, hydrofilisk, amin-inneholdende polymer valgt fra gruppen som består av nativt kitosan og kationiske derivater derav; kationiske poly-etylenforbindelser; DEAE-4; eller polyornitin; bundet til en anionisk scavenger-substans, som er a) enten valgt fra gruppen som består av anionisk etylenamin-forbindelser, tetraazacykloalkan-N,N,N,N-tetraeddiksyre; og polymerderivater av porfyriner; eller b) en endogen forbindelse valgt fra gruppen som består av taurin, hypotaurin og klorinert eller karbamylerte derivater derav, cysteamin, cystein, N-acetylcystein og sure metabolitter av polyaminer, med den forutsetning at nativt kitosan eller derivater derav ikke er kovalent bundet til DTPA eller EDTA.

2. Materiale i samsvar med krav, karakterisert ved at de kationiske kitosanderivater er valgt fra gruppen som består av kitosankarbamisk syre, kitosanklorid, 6-0-karboksymetylkitosan, 6-0-dihydroksypropylkitosan, 6-0-hydroksyetylkitosan, 6-0-sulfatkitosan, N-sulfatkitosan, og N-karboksybutylkitosan; og at polyetylenforbindelsen er valgt fra gruppen som består av polyetylenimin (PEI), aminert PEG, MPEG og fosfat- og karbamat-derivater derav.

3. Materiale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det native kitosan haren molekylvektfra 1-1000 kdal, og at polyetylenimin (PEI) har en molekylvekt på 5-200 kdal og ca. 25% primære aminer, ca. 50% sekundære aminer og ca. 25% tertiære aminer.

4. Materiale i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det native kitosan har en molekylvekt på 50-250 kdal, og at polyetylenimin (PEI) har en molekylvekt på ca. 50 kdal.

5. Materiale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de anioniske etylen-aminforbindelser velges fra gruppen som består av DTPA og kalsium- og natriumsalter derav, EDTA, trietylentriaminheksa-eddiksyre, etylendiamintetra(metylfosforisk syre), DTPMPA og homologer derav, og tetraetylentetraaminheksa-eddiksyre; idet tetraazacykloalkan-N,N,N,N-tetra-eddiksyre er valgt fra gruppen som består av DOTA, TRITA og TETA; idet polymerderivatene av porfyrinene fortrinnsvis er tetra(4-karboksyfenyl)porfyrin.

6. Materiale i samsvar med krav 5, karakterisert ved at de sure metabolitter av polyaminene er gamma-aminosmørsyre, hyposin, putreanin, og spermisk syre.

7. Materiale i samsvar med et av kravene 1-6 for anvendelse i en beskyttende og/eller terapeutisk topikal barriere-formulering for beskyttelse mot dermatologiske lidelser indusert av uorganiske og organiske allergener og/eller hudirriterende midler, fortrinnsvis mot kontakt-dermatitt indusert av a) Ni<2+>, Cr<3+>, Cr6"<1>", Co<2+>, Au<+> og Au<3+>; b) sesquiterpen-laktoner, urushiol, lateks, epoksy og akrylat-forbindelser, og c) detergenter, alkaliske produkter, sure produkter, og løsemidler, karakterisert ved at den kationiske hydrofile polymer er ionisk bundet til den anioniske scavenger-substans, og er fortrinnsvis nativt kitosan ionisk bundet til DTPA.

8. Materiale i samsvar med krav 7, karakterisert ved at den topikale barriere-formulering er en krem, en salve, en gel eller en olje.

9. Materiale i samsvar med et av kravene 1-6 for anvendelse i en beskyttende og/eller terapeutisk anti-viral, anti-fungal eller anti-inflammatorisk formulering, karakterisert ved at den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer er enten a) bundet til en tiol-inneholdende forbindelse i samsvar med krav 5, eller b) kitosan-aktivert ved karbomoylering eller klorineringen.

10. Materiale i samsvar med krav 9 i en anti-viral formulering for behandling og/eller hindring av infeksjoner indusert av Herpes simplex.

11. Materiale i samsvar med krav 9 i en anti-fungal formulering for hindring og/eller behandling av lidelser indusert av Tinea og Candida.

12. Materiale i samsvar med krav 9 i en anti-inflammatorisk formulering for hindring og/eller behandling av kronisk psoriatisk plakk.

13. Materiale i samsvar med krav 10 og 11, hvor materialet omfatter karbamoylert kitosan eller kitosan ionisk bundet til en forbindelse valgt fra gruppen som består av taurin, hypotaurin eller deres aktiverte derivater, cystein, cysteamin, pantetein, N-acetylcystein og sure metabolitter av polyaminer.

14. Materiale i samsvar med krav 12, karakterisert ved at materialet omfatter kitosan karbamat og taurin.

15. Materiale i samsvar med krav 9-14, karakterisert ved at formulerignen er en krem, en salve, en gel, en flytende salve, en lotion, en olje, et oftalmisk preparat, et suppositorium, eller et leppe-preparat.

16. Materiale i samsvar med et av kravene 1-15, karakterisert ved at det omfater ca. 0,05-15, fortrinnsvis 0,05-5,0, vekt%, basert på den totale vekt av materialet, av den kationiske, hydrofile amin-inneholdende polymer, og ca. 0,5-20, fortrinnsvis 5-15, vekt%, basert på den totale vekt av materialet, av anioniske scavenger-substans.

17. Materiale i samsvar med et av kravene 1-16, karakterisert ved at det også omfatter en lipofil substans og, valgfritt, én eller flere tilset-ningsstoff valgt fra gruppen som består av et emulsifiserende middel, en surfaktant, en emollient, et preserverende middel, en humektant, en anti-oksidant og et luktmiddel.

18. Anvendelse av et materiale i samsvar med krav 7 og 8 for fremstilling av en beskyttende og/eller terapeutisk topikal barriere-formulering.

19. Anvendelse av et materiale i samsvar med krav 9,13 og 14 for fremstilling av en anti-viral, anti-fungal, eller anti-inflammatorisk formulering for hindring og/eller behandling av dermatologiske og mukosale lidelser indusert av virus, fungi og inflammatorisk induserende faktorer, respektivt.

20. Anvendelse i samsvar med krav 19 av materialet i en anti-viral formulering for hindring og/eller behandling av infeksjoner indusert av Herpes simplex.

21. Anvendelse i samsvar med krav 19 av materialet i en anti-fungal formulering for hindring og/eller behandling av lidelser indusert av Tinea og Candida.

22. Anvendelse i samsvar med krav 19 av materialet i et anti-inflammatorisk preparat for hindring og/eller behandling av kronisk psoriatisk plakk.