WO2003082358A1 - Verwendung von glas- und/oder glaskeramikpulver oder -fasern zur kontrollierten ionenabgabe - Google Patents

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WO2003082358A1
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José ZIMMER
Jörg Fechner
Karine Seneschal
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Schott Glas
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Carl-Zeiss-Stiftung
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    • C03C2204/02—Antibacterial glass, glaze or enamel

Definitions

  • the invention relates to the use of a glass and / or glass ceramic powder or solid with a total glass composition, the total glass composition comprising at least one ion which is released in aqueous solution, and a cosmetic or medical formulation comprising a glass and / or glass powder and / or fibers containing ions that can be released into an aqueous solution.
  • the antimicrobial glasses described in JP 0004270208 A have the disadvantage that they are completely water-soluble.
  • JP 0005155733 A The antimicrobial effects of phosphates with Ag, Cu, Zn, Sn, Hg, Pb, Fe, Co, As, Sb, Bi, Ba, Cd, Cr are described in JP 0005155733 A. From JP 0008026955 A and JP 0060178810 A, Ag, Cu, Zn for deodorant applications released from zeolites have become known as antimicrobial ions.
  • DE 0010031703 A1 describes Ca-releasing substances for the targeted weakening or strengthening of the barrier function of the skin.
  • Ions are of central importance in the area of biological processes, especially in the area of metabolism.
  • the special effects of the ions of alkalis, alkaline earths, rare earths and chalcogenides and a large number of metals are known, for example, in connection with enzymes.
  • Dosage of ion release is of paramount importance. Not only the total release of ions is important here, but also the time course of the release. Synergistic effects through combinations also occur, so that the ion release ratios between different ions should also be adjustable.
  • salt-like compounds are that the water solubility cannot be set in a defined manner, so that the ion release is defined by the solubility product of the respective compound.
  • Another disadvantage is that the chemical composition of these substances is usually not freely adjustable.
  • Zeolites have the disadvantage that, compared to the total mass, only a relatively small proportion of active ions can be incorporated and thus also released.
  • aqueous solutions are used in creams or baths of salts with metal ions, such as Mg, Ca and potassium.
  • NaF is known as an additive for toothpastes or similar care products and therapeutic agents for the oral area. For example, about 0.24% NaF is added to toothpaste.
  • the object of the invention is to provide possibilities and substances that allow controlled ion release in aqueous media and for certain
  • This object is achieved by using a glass and / or glass ceramic powder or fibers according to claim 1.
  • the invention also provides a medical or a cosmetic formulation which is distinguished in particular by an ionic action, for example on the skin.
  • the cosmetic formulation comprises a basic cosmetic formulation and at least 0.01-30% by weight, very preferably 0.01-10% by weight, very preferably 0.01-5% by weight of a glass and / or glass ceramic powder and / or fibers with a total glass composition, the total glass composition having at least one ion that is released in aqueous solution and the concentration of the individual ions is selected such that at least one ion is released in aqueous solution in a controlled manner in terms of time and quantity.
  • Cosmetic formulations are particularly preferred for
  • Skin regeneration as the base glass or matrix glass composition is a silicate glass, which is an essentially water-insoluble silicate glass, in particular a glass ceramic produced therefrom, or a phosphate glass or a silicate glass with a high boron content, a so-called borosilicate glass, which is preferably a phase-separated borosilicate glass, and the ions, the from the
  • Another cosmetic formulation comprises a cosmetic formulation for skin disinfection.
  • Such formulations can comprise a silicate glass, preferably an essentially water-insoluble silicate glass, a phosphate glass or a borate glass as the base glass composition.
  • the ions released from such a total glass composition are preferably Zn, Ag.
  • the base glass comprises, as matrix glass, a silicate glass, in particular an essentially water-insoluble silicate glass, and the ions released from the total glass composition are Zn, Ca, Na.
  • Matrix glass preferably uses a silicate glass or a phosphate glass, the ions released from the total glass composition being essentially Zn ions.
  • Medical formulations for the treatment of chronic wounds include as
  • Base glass composition i.e. as matrix glass, a silicate glass and the released ions are preferably K, Ca, Zn.
  • Combinations with oxides in particular, which release very specific ions, have surprisingly been found to have a skin regenerative effect, a skin disinfecting effect, a wound healing effect, a wound covering and an effect for the treatment of chronic wounds.
  • the ion release from glasses in particular in powder or fiber form, can be adjusted very precisely depending on the aqueous medium through the total glass composition and the concentration of the individual ions. With other inorganic non-metallic and metallic materials, this is not possible to this extent. Organic materials are considerably less resistant to temperature, light and chemical agents.
  • phase-separated or ceramicized glasses can also be used by a corresponding temperature process.
  • this can also influence mechanical or optical properties such as transparency and color.
  • the glasses of the base glass compositions can act as main network formers Si0 2 (silicate glass), P 2 0 5 (phosphate glass), B 2 O 3 (borate glass) alone or
  • the glasses can do all the usual Contain glass components that can be used to vary or adjust the chemical resistance. The toxicological requirements of the different uses must be taken into account.
  • Silicate glasses are included as glasses for total glass compositions
  • the silicate glasses are preferably essentially water-insoluble glasses.
  • Water-insoluble glasses in the sense of this application are Glasses that do not dissolve in water, but only reactively exchange ions with the surrounding water via the surface.
  • water-insoluble silicate glasses as base glass is that the ions described in the invention can be released slowly.
  • Silicate glass is particularly preferred if the active ions are to be released from an inert matrix, the matrix itself showing no or only a slight physiologically active effect.
  • the active ions are to be released from an inert matrix, the matrix itself showing no or only a slight physiologically active effect.
  • Silicate glass matrix is also preferred if a basic pH value is to be achieved by the releasing system, ie the glass matrix, since in this system H + ions are removed from the surrounding aqueous medium by ion exchange and therefore an increase in the pH value results.
  • the physiologically active ions are preferably introduced into a phosphate-containing glass matrix.
  • the pH of the matrix can be controlled via the degree of crosslinking of the phosphate network.
  • the degree of crosslinking is, for example, via the melting conditions or the
  • the setting of the chronological and quantitative course of the ion release in aqueous media is influenced by the temporal and quantitative release of ions, which in turn depend on the chemical composition, chemical resistance, particle size and particle size distribution and the specific surface, for example in the case of porous powders .
  • the properties of the individual powders play a role.
  • the various ions released from the total glass composition according to the invention is for a number of
  • Metal ions from pharmacology are known to be diverse therapeutic Have benefit. In combination with organic molecules, they can be used against infectious diseases, for example.
  • Elements whose ions have a proven effect on the skin or the body in general are, for example, Li, Na, K, Ca, Mg, I, Zn, P, Se, F, Cu, Mn, Ag,
  • F has a positive effect in the area of dental care, for the prevention of caries, plaque and gingivitis. Ag can be used to kill germs in wounds.
  • Ca and rare earths such as neodymium are known to be the
  • the advantage of the glass and / or glass ceramic powders according to the invention is that they can be disinfected without problems without changing the material by being treated thermally or by radiation.
  • the roundness of the particles is also important for the haptic properties of formulations.
  • These glasses are glasses or ceramics obtained from them, which combine both anti-inflammatory properties and antimicrobial properties with particular biocompatibility.
  • Zinc in particular is responsible for the anti-inflammatory and antimicrobial effectiveness, with biocompatibility in particular
  • Ca and phosphorus is achieved.
  • Ca and Zn are contained in a ratio of approximately 1: 1% by weight.
  • Another preferred glass composition according to the invention is the following, the proportions in% by weight on an oxide basis being given as before: Si0 2 50 - 75% by weight
  • composition range is particularly preferably
  • These glass compositions show a particularly high ion release in the initial phase, especially if they are in the form of a multi-phase system, for example a two-phase system.
  • multiphase systems can be obtained, for example, by tempering.
  • the released ions can also react with themselves or the environment to form new compounds, which in turn show a therapeutic effect.
  • glasses which are not or only slightly water-soluble can also be used according to the invention, since in addition to the solution, the ion exchange between glass and aqueous medium can also be used to release the ions.
  • the glass compositions according to the invention show skin compatibility even at a pH>7; surprisingly, pH values up to approx skin-friendly effect can be set. This gives the possibility of basic ion cosmetics, for example basic skin care.
  • Glass and / or glass ceramic powder doped with rare earth ions according to the invention can be used to promote blood circulation, to treat arthritis and to reduce swelling.
  • glass powders are generally understood to mean glass molds with a large surface area, such as fibers, powders, spheres, granules and porous glasses.
  • the glass powders according to the invention are outstandingly suitable for use in the field of cosmetic or medical products.
  • This can include products in the field of colored cosmetics, sun care, skin care, shaving foams, hair care, deoproducts, antiperspirants,
  • the glass powders are also particularly suitable for their composition.
  • the glasses described in this invention are photostable inorganic materials.
  • Ti0 2 and / or ZnO nanoparticles in combination with organic UV blockers promotes the decomposition of the organic substances and can form free radicals that are harmful to body tissues.
  • the glass powders described here are particularly suitable for use in Sun protection formulations which can be used as oils, gels or in solid form as sticks, in particular as lipsticks. Glasses are particularly preferred for these applications. They have a relatively high chemical stability, in particular glass matrices based on SiO 2 , which contain TiO 2 for UV blocking. This property is preferably combined with skin-caring ions such as zinc.
  • the glasses described here are also suitable for preventing harmful radiation for wavelength ranges above the visible range from approximately 800 nm to 2500 nm. Further areas of application of the invention
  • Glass powder is the wound care because of the anti-inflammatory properties and in the field of food use in isotonic drinks.
  • the use of the glass powder described here enables long-term administration of ions.
  • the particle and sphere sizes are between 0.1 ⁇ m and 500 ⁇ m, with the fibers having a diameter between 0.5 ⁇ m and 0.5 mm.
  • the activity of the glass powder is determined by its specific surface and tribological activation by tensions and defects in the powder.
  • the glass and / or glass ceramic powder can be surface-modified in order, for example, to achieve hydrophilic or hydrophobic properties for corresponding formulations.
  • the glass and / or glass ceramic powders according to the invention have skin-caring, skin-soothing, skin-smoothing, reddening, skin-stimulating, circulation-promoting properties. They are therefore particularly suitable for the treatment of allergic and chemical diseases of the skin.
  • the glass powders on the skin also have a cooling effect by increasing the surface area of the skin, as well as a mechanical effect that can be used, for example, to stimulate the healing processes in wound healing.
  • a cooling effect by increasing the surface area of the skin, as well as a mechanical effect that can be used, for example, to stimulate the healing processes in wound healing.
  • Combinations of e.g. Potassium with zinc e.g. Potassium with zinc.
  • the glass powders can be used as deodorants, antiperspirants or for basic body care with pH> 7 to stimulate the skin and body.
  • the glass powders can be administered in aqueous formulations or anhydrous formulations, and the water required for the reaction can be supplied with the application, for example by body fluid.
  • Non-aqueous formulations mean, inter alia, the introduction of the powder into oils, olefins, polymers, alcohols etc.
  • the powders can be colored in glasses for aesthetic reasons or to absorb radiation (UVNIS.IR).
  • Figure 1 The skin-care effect of a glass powder according to the invention.
  • Table 2 shows compositions of glasses which can be used in formulations according to the invention, respectively can be used according to the invention.
  • a glass was first melted from raw materials.
  • the melt was carried out in platinum crucibles for the exemplary embodiments 1-11 at 1550 ° C. and for the exemplary embodiment 12 at 1400 ° C.
  • the melt was then shaped into ribbons.
  • special glass compositions as described in detail below, can also be subjected, for example, to tempering in order to obtain glass ceramics or glass ceramic powder or multi-phase glasses.
  • compositions (synthesis values) [% by weight] of glasses.
  • the samples were prepared as follows:
  • Table 3b ion permeability of a 1 ⁇ m glass ceramic powder of a composition
  • Table 4 Ion permeability of a 4 ⁇ m glass powder of a composition according to working example 11
  • phase-separated glass This is a phase-separated glass.
  • the phase-separated glass with a composition according to Example 12 was melted at 1400 ° C. in a platinum crucible, shaped into ribbons, the ribbons obtained were annealed at 620 ° C. for 10 hours and then ground into powder.
  • the glass powder was continuously leached out by flushing it with 100 ml of H 2 O every 24 h.
  • the contents of ions in the eluate after the specified times are shown below.
  • phase release of the active ions can be controlled by phase separation into a reactive and a less reactive phase.
  • the amount of released ions of Si and Na after one hour is about twice as high with the phase-separated glass as with the non-phase-separated glass.
  • Fine fraction is responsible for a rapid release of ions within the first 5 minutes.
  • the long-term effect or sustainability for example in the case of ion withdrawal from the aqueous solution of the ion release, is adjusted by coarse-grain powder, in the present case with d50 50 ⁇ m.
  • the following powder mixture was examined for the different course of the ion release depending on the glass composition:
  • the additional active ions Zn and Cu are released. Due to the lower hydrolytic resistance of the glass according to embodiment 3, the Zn is released earlier than the Cu in the glass powder with glass of the composition according to embodiment 4.
  • the basic cosmetic formulation used, into which the glass ceramic powder with a composition according to Example 7 in Table 2 was admixed, is the so-called DAC base cream (“Cremor basalis”). This has the following basic composition in% by weight:
  • This basic cosmetic formulation is a special skin care cream.
  • the glass ceramic powder with a glass composition according to Embodiment 7 in Table 2 was obtained after grinding the glass to glass powder by tempering the glass powder at 600 ° C. for 4 hours.
  • Color measurement with the Chromameter is suitable for the quantitative determination of color changes on human skin, such as reddening or tanning effects.
  • the Chromameter CR 200 color measuring device from Minolta enables measurements of different color systems using flashes of suitable standard illuminants (CIE standard illuminant C). For this purpose, a flexible measuring head is placed on the skin area to be tested and the color nuances of the skin are measured by emitting a flash of light.
  • CIE standard illuminant C suitable standard illuminants
  • a flexible measuring head is placed on the skin area to be tested and the color nuances of the skin are measured by emitting a flash of light.
  • the Chromameter uses that
  • L * a * b * systems are characterized by the brightness L * and the color coordinates a * and b *, the a * coordinate representing the red-green color and the b * coordinate representing the blue-yellow color.
  • an increasing a-value describes an increased red portion of the skin and a decreasing a-value indicates a fading of the reddening of the skin.
  • An increasing b-value for example, reflects a browning effect on measurements on human skin, the brightness value L being reduced at the same time.
  • the screening examinations were carried out on 5 test persons of different skin types between the ages of 18 and 40 years. The served as test areas Inside of the forearm, each with three test fields in a size of 1.5 x 1.5 cm.
  • test field size was chosen in order to keep the test subjects' exposure as low as possible. It was shown that a test field size of 1.5 x 1.5 cm was sufficient to carry out the measurements with the measuring head, which had a diameter of only
  • Irradiation with UVB light was carried out using the medisun LH600 device (Schulze & Böhm). For each subject, an individual irradiation time was chosen to generate visible erythema, which corresponds to 2.0-2.2 times according to his own MED.
  • the application of the preparations was started 24 hours after the UV radiation and was then carried out continuously twice a day.
  • the measurements were carried out once a day (in the morning). For this purpose, three measurements were carried out per test field and the values were then averaged.
  • the bar chart according to FIG. 1 illustrates the significantly higher erythema reducing effect or erythema suppression of the cream with 10% glass ceramic powder.
  • the height of the column correlates directly with the strength of the erythema suppression. For example, after three days of treatment with the two percent glass ceramic powder cream, the erythema is reduced on average by 57.13%. On the 4th day, the same erythema decreased by 60.89%.
  • the Bepanthen® preparation used for the comparison of effects shows an average reduction in erythema by 59.28% on the 3rd day and on the 4th
  • the columns for the cream with 10% by weight glass ceramic powder are labeled 100.3 for the 3rd day and 100.4 for the 4th day and the column for the preparation Bepanthen® with 102.3 for the 3rd day and 102.4 for the 4th day ,
  • the same erythema test was carried out with a cosmetic formulation comprising a DAC cream and a glass powder with a composition according to embodiment 11.
  • the base glass or the matrix glass is a phosphate glass, the ions contained and released therein are: Zn, Ca and Na.
  • the Bepanthen® preparation used for the comparison of effects shows an average reduction in erythema by 59.28% on the 3rd day and an average overall reduction of 64.43% on the 4th day.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern mit einer Gesamtglaszusammensetzung, wobei die Gesamtglaszusammensetzung mindestens ein Ion, das in wässriger Lösung abgegeben wird, umfasst und die Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gesamtglaszusammensetzung und die Konzentration der Einzelionen derart gewählt ist, dass in wässriger Lösung das mindestens eine Ion zeitlich und mengenmässig kontrolliert abgegeben wird.

Description

Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern zur kontrollierten lonenabgabe
Die Erfindung betrifft eine Verwendung eines Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fesern mit einer Gesamtglaszusammensetzuπg, wobei die Gesamtglaszusammensetzung mindestens ein lon, das in wäßriger Lösung abgegeben wird, umfaßt sowie eine kosmetische oder medizinische Formulierung, umfassend ein Glas- und/oder Glaspulver und/oder -fasern, das Ionen, die in eine wäßrige Lösung abgegeben werden können, enthält.
Aus Journal of Clinical Investigations, Vol. 89 (1992), S. 530 - 538 ist die Wirkung von Ionen auf den Barriereschutz der Haut von Na, Mg, Ca, K bekannt.
Gläser, die Na, Ca und Phosphorionen abgeben und Hydroxyl-Apatit-Schichten bilden, sind bei bioaktiven Gläsern bekanntgeworden.
Die antimikrobielle Wirkung von bestimmten Ionen, wie zum Beispiel Ag, Cu, sind weithin bekannt. So werden zum Beispiel Zeolite und wasserlösliche Phosphatgläser, die Silber abgeben, für eine Verwendung in der Kosmetik beschrieben. Diesbezüglich wird auf die JP 0004270208 A, JP 2000247822 A verwiesen.
Die in der JP 0004270208 A beschriebenen antimikrobiellen Gläser haben den Nachteil, daß sie vollständig wasserlöslich sind.
Die antimikrobielle Wirkungen von Phosphaten mit Ag, Cu, Zn, Sn, Hg, Pb, Fe, Co, As, Sb, Bi, Ba, Cd, Cr ist in der JP 0005155733 A beschrieben . Aus der JP 0008026955 A und JP 0060178810 A sind als antimikrobielle Ionen Ag, Cu, Zn für Deoanwendungen, freigesetzt aus Zeoliten, bekanntgeworden. Die DE 0010031703 A1 beschreibt Ca-freisetzende Substanzen zur gezielten Schwächung oder Stärkung der Barrierefunktion der Haut.
Ionen haben eine zentrale Bedeutung im Bereich biologischer Vorgänge, insbesondere im Bereich des Stoffwechsels. Die besondere Wirkungen der Ionen von Alkalien, Erdalkalien, Seltenen Erden und Chalkogeniden sowie einer Vielzahl von Metallen sind zum Beispiel in Verbindung mit Enzymen bekannt.
Oftmals können im biologischen Bereich bei geringen Dosen erwünschte Effekte und bei höheren Dosen toxische Effekte auftreten, so daß eine möglichst genaue
Dosierung der lonenabgabe von größter Bedeutung ist. Hierbei ist nicht nur die Gesamtabgabe der Ionen, sondern auch der zeitliche Verlauf der Abgabe wichtig. Synergistische Effekte durch Kombinationen treten ebenfalls auf, so daß auch die lonenabgabeverhältnisse zwischen verschiedenen Ionen einstellbar sein sollten.
Ein Nachteil salzartiger Verbindungen ist, daß die Wasserlöslichkeit nicht definiert einstellbar ist, so daß die lonenfreisetzung vom Löslichkeitsprodukt der jeweiligen Verbindung definiert wird. Ein weiterer Nachteil ist, daß die chemische Zusammensetzung dieser Substanzen meist nicht frei einstellbar ist.
Zeolite haben den Nachteil, daß im Vergleich zu der Gesamtmasse nur ein relativ geringer Anteil von aktiven Ionen eingebaut und damit auch abgegeben werden kann.
Im Bereich der lonenkosmetik werden wäßrige Lösungen in Cremes oder Bädern von Salze mit Metallionen, wie zum Beispiel Mg, Ca und Kalium, verwendet.
Ähnliche Mittel werden auch zur unterstützenden Behandlung von Hautkrankheiten, wie zum Beispiel Akne, Neurodermitis und Psoriasis, verwendet. Die positive Wirkung von Zinksalzen bzw. Zinkionen in der Wundheilung wird beispielsweise beschrieben in Von Piczon et al. in The Journal for extendend Patient Care Management, Vol. 41 , No. 1 , Jan/Feb 1995 sowie Von Vonson et al. Clinical Topics of skin of the Aging and Age, Vol. 5, No. 6.
NaF ist als Zusatz von Zahnpasten oder ähnlichen Pflegemitteln und Therapeutika für den Oralbereich bekannt. So werden zum Beispiel in Zahnpasten ca. 0,24 % NaF beigemischt.
Der Nachteil der wasserlöslichen Phosphatgläser, die Silber abgeben, liegt darin, daß diese Gläser aufgrund ihrer niedrigen hydrolytischen Beständigkeit nur beschränkt für eine Mahlung in wäßrigen Medien geeignet sind. Ein weiterer Nachteil dieser Gläser ist, daß Ionen sehr schnell freigesetzt werden und daher eine kontrollierte lonenabgabe nicht erfolgt.
Aus der WO 01/72262 ist allgemein eine Vielzahl kosmetischer Produkte bekannt geworden, die bioaktive Gläser umfassen.
Aufgabe der Erfindung ist es, Möglichkeiten und Stoffe anzugeben, die eine kontrollierte lonenabgabe in wäßrigen Medien zuläßt und für bestimmte
Anwendungen geeignet ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Verwendung eines Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern gemäß Anspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Neben der Verwendung der Glas- oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern zur kontrollierten lonenabgabe stellt die Erfindung auch eine medizinische beziehungsweise eine kosmetische Formulierung zur Verfügung, die sich insbesondere durch eine lonenwirkung, beispielsweise auf die Haut, auszeichnet. Die kosmetische Formulierung umfasst eine kosmetische Grundformulierung und wenigstens 0,01 - 30 Gew.-%, ganz bevorzugt 0,01 - 10 Gew.-%, ganz bevorzugt 0,01 - 5 Gew.-% eines Glas- und/oder Glaskeramikpulvers und/oder -fasern mit einer Gesamtglaszusammensetzung, wobei die Gesamtglaszusammensetzung mindestens ein lon, das in wäßriger Lösung abgegeben wird, aufweist und die Konzentration der Einzelionen derart gewählt ist, daß in wäßriger Lösung mindestens ein lon zeitlich und mengenmäßig kontrolliert abgegeben wird.
Besonders bevorzugt werden bei kosmetischen Formulierungen zur
Hautregeneration als Grundglas bzw. Matrixglaszusammensetzung ein Silicatglas, das ein im wesentlichen wasserunlösliches Silicatglas, insbesondere eine hieraus hergestellte Glaskeramik ist, oder ein Phosphatglas oder ein Silicatglas mit einem hohen Boranteil, ein sogennantes Borosilicatglas, das vorzugsweise ein phasenentmischtes Borosilicatglas ist, verwandt und die Ionen, die aus der
Gesamtglaszusammensetzuπg freigesetzt werden, sind Mg, Ca, Na, K. Betreffend die Herstellung von antimikrobiell wirkenden Borosilicatgläsern sowie phasenentmischten Borosilicatgläser wird auf die von der Anmelderin am 25.2.2003 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereichte Patentanmeldung 103 07 839.8 verwiesen, deren Offenbarungsgehlt vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen wird.
Eine weitere kosmetische Formulierung umfaßt eine kosmetische Formulierung zur Hautdesinfektion. Derartige Formulierungen können als Grundglaszusammensetzung ein Silicatglas, vorzugsweise ein im wesentlichen wasserunlösliches Silicatglas, ein Phosphatglas oder ein Boratglas umfassen. Die Ionen, die aus einer derartigen Gesamtglaszusammensetzung freigesetzt werden, sind bevorzugt Zn, Ag.
Neben den kosmetischen Formulierungen beschreibt die Erfindung auch medizinische Formulierungen. Für medizinische Formulierungen zur Wundheilung umfaßt das Grundglas als Matrixglas ein Silicatglas, insbesondere ein im wesentlichen wasserunlösliches Silicatglas, und die aus der Gesamtglaszusammensetzung freigesetzten Ionen sind Zn, Ca, Na.
Bei medizinischen Formulierungen zur Wundabdeckung wird als Grundglas bzw.
Matrixglas bevorzugt ein Silicatglas oder ein Phosphatglas verwandt, wobei die aus der Gesamtglaszusammensetzung freigesetzten Ionen im wesentlichen Zn- lonen sind.
Medizinische Formulierungen zur Behandlung chronischer Wunden umfassen als
Grundglaszusammensetzung, d.h. als Matrixglas, ein Silicatglas und die freigesetzten Ionen sind bevorzugt K, Ca, Zn.
Es ist das Verdienst der Erfinder, herausgefunden zu haben, daß für bestimmte Anwendungsgebiete ganz bestimmte Grundglaszusammensetzungen in
Kombinationen mit insbesondere Oxiden, die ganz bestimmte Ionen freisetzen, überraschenderweise ein hautregenerativer Effekt, ein hautdesinfizierender Effekt, ein wundheilender Effekt, eine Wundabdeckung und ein Effekt zur Behandlung chronischer Wunden aufgefunden wurde.
Aus nachfolgender Tabelle 1 ergeben sich die lonenkombinationen für bestimmte Anwendungen.
Tabelle 1 :
Figure imgf000007_0001
Die lonenabgabe von Gläsern, insbesondere in Pulver- bzw. Faserform, kann sehr genau in Abhängigkeit des wäßrigen Mediums durch die Gesamtglaszusammensetzung und die Konzentration der Einzelionen eingestellt werden. Bei anderen anorganisch nichtmetallischen und metallischen Materialien ist dies nicht in diesem Umfang möglich. Organische Materialien sind erheblich weniger beständig hinsichtlich Temperatur, Licht und chemischen Agenzien.
Neben homogen zusammengesetzten Glaspulvern können auch durch einen entsprechenden Temperaturprozeß phasenseparierte oder keramisierte Gläser verwendet werden. Hierdurch können neben den Eigenschaften der lonenlässigkeit auch zusätzlich mechanische oder optische Eigenschaften wie Transparenz und Farbe beeinflußt werden.
Mit der Erfindung ist es möglich, die lonenabgabe exakt an die Eigenschaften des wäßrigen Mediums, wie zum Beispiel den pH-Wert oder die lonengehalte des wäßrigen Mediums, anzupassen.
Die Gläser der Grundglaszusammensetzungen können als Hauptnetzwerkbildner Si02 (Silicatglas), P205 (Phosphatglas), B2O3 (Boratglas) alleine oder
Kombinationen enthalten. Weiterhin können die Gläser alle üblichen Glaskomponenten enthalten, die zur Variation bzw. Einstellung der chemischen Beständigkeit dienen können. Hierbei sind die toxikologischen Anforderungen der unterschiedlichen Verwendungen zu berücksichtigen. Als Gläser für Gesamtglaszusammensetzungen sind Silicatgläser, umfassend
Si02 30 - 80 Gew-% AI2O3 0-20 Gew-%
B2O3 0-40 Gew-%
P205 0-20 Gew-%
oder Phosphatgläser, umfassend
P2O5 20-80 Gew-%
AI2O3 0-20 Gew-%
Si02 0-30 Gew-%
B2O3 0-30 Gew-%
oder Boratgläser umfassend
B2O3 20-80 Gew-%
P2O5 0-30 Gew-%
AI2O3 0-20 Gew-%
Si02 0-30 Gew-%
denkbar.
Bei den Silicatgläsem handelt es sich bevorzugt um im wesentlichen wasserunlösliche Gläser. Wasserunlösliche Gläser im Sinn dieser Anmeldung sind Gläser, die sich nicht in Wasser auflösen, sondern nur über die Oberfläche reaktiv mit dem umgebenden Wasser Ionen austauschen.
Der Vorteil wasserunlöslicher Silicatgläser als Grundglas liegt darin, daß eine langsame lonenfreisetzung der in der Erfindung beschriebenen Ionen erfolgen kann.
Besonders bevorzugt ist eine Silikatglas, wenn die wirksamen Ionen aus einer inerten Matrix freigesetzt werden sollen, wobei die Matrix selbst keinen oder nur einen geringen physiologisch wirksamen Effekt zeigt. Insbesondere ist eine
Silikatglasmatrix auch dann bevorzugt, wenn durch das abgebende System, d.h. die Glasmatrix ein basischer pH-Wert erzielt werden soll, da in diesem System durch lonenaustausch dem umgebenden wässrigen Medium H+ Ionen entzogen werden und daher ein Anstieg des pH-Wertes resultiert.
Wird ein saurer bis neutraler pH-Wert zur Erzielung bestimmter Effekte gewünscht, so werden die physiologisch wirksamen Ionen bevorzugt in eine phosphathaltige Glasmatrix eingebracht. Über den Vernetzungsgrad des Phosphatnetzwerkes kann der pH-Wert der Matrix gesteuert werden. Der Vernetzungsgrad ist beispielsweise über die Schmelzbedingungen oder den
Wassergehalt einstellbar.
Die Einstellung des zeitlichen und mengenmäßigen Verlaufes der lonenabgabe in wäßrigen Medien wird durch die zeitliche und mengenmäßige Freisetzung von Ionen beeinflußt, die wiederum von der chemischen Zusammensetzung, der chemischen Beständigkeit, der Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung sowie der spezifischen Oberfläche, zum Beispiel bei porösen Pulvern, abhängen. Bei Mischungen unterschiedlicher Pulver spielen die Eigenschaften der einzelnen Pulver eine Rolle. Betreffend die verschiedenen Ionen, die gemäß der Erfindung aus der Gesamtglaszusammensetzung freigegeben werden, ist für eine Reihe von
Metallionen aus der Pharmakologie bekannt, daß sie vielfältigen therapeutischen Nutzen haben. In Verbindung mit organischen Molekülen können sie zum Beispiel gegen Infektionskrankheiten eingesetzt werden.
Elemente, deren Ionen eine nachweisliche Wirkung auf die Haut oder den Körper allgemein haben, sind zum Beispiel Li, Na, K, Ca, Mg, I, Zn, P, Se, F, Cu, Mn, Ag,
Cr, B. Kombinationen dieser Ionen führen bei der Hautregeneration zu optimaler Wirkung, die damit eingestellt werden kann. Besonders bevorzugt sind hierbei z.B. die Kombinationen Zn mit Ca.
Für Dentalanwendungen, insbesondere im Bereich Zahnhygiene, sind dies z.B.
Kombinationen aus Ca, P und F. In einer besonderen Ausführung kann auch Zn enthalten sein.
F wirkt sich positiv im Bereich der Zahnpflege aus, zur Prophylaxe von Karies, Plaque und Gingivitis. Ag kann eingesetzt werden, um Keime in Wunden zu töten.
Von Ca und Selten Erden wie Neodym ist bekannt, daß sie die
Gerinnungsfähigkeit des Blutes beeinflussen
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Glas- und/oder Glaskeramikpulver liegt darin, daß diese problemlos desinfiziert werden können, ohne das Material zu verändern, indem sie thermisch oder durch Strahlung, behandelt werden.
Für die haptischen Eigenschaften von Formulierungen ist neben den Partikelgrößen auch die Rundheit der Partikel wichtig.
Bei den meisten Anwendungen werden gleichzeitig unterschiedliche Ionen wirksam, die durch unterschiedliche Substanzen, wie zum Beispiel Salze, in die Glaszusammensetzungen eingebracht werden. Durch das Glas können alle Wirkionen mit einer Substanz in den richtigen Verhältnissen und der richtigen zeitlichen Wirkung eingebracht werden. Somit bieten die erfindungsgemäßen Glas- und/oder Glaskeramikpulver die Möglichkeit, die lonenwirkung exakt einzustellen. Besonders bevorzugt wird dies mit Gläsern mit einer Glaszusammensetzung im Bereich:
0 - 10 Gew-% Si02
50-70 Gew-% P205
0-10 Gew-% Al203
1-15 Gew-% CaO
0-20 Gew-% Na20
1-15 Gew-% ZnO
erreicht.
Ganz besonders bevorzugt sind Gläser mit nachfolgender Zusammensetzung:
65-67 Gew-% P205
5-7 Gew-% Al203
5-10 Gew-% CaO
10-15 Gew-% Na20
5-10 Gew-% ZnO
Bei diesen Gläsern, inbesondere bei dem letztgenannten handelt es sich um Gläser oder hieraus gewonnenen Keramiken, die sowohl entzündungshemmende Eigenschaften und antimikrobielle Eigenschaften mit besonderer Biokompatibilität verbinden. Für die entzündungshemmende und antimikrobielle Wirksamkeit ist insbesondere Zink verantwortlich, wobei die Biokompatibilität insbesondere durch
Ca und Phosphor erzielt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind Ca und Zn im Verhältnis von ungefähr 1 :1 Gew. % enthalten.
Eine andere bevorzugte Glaszusammensetzung gemäß der Erfindung ist die nachfolgende, wobei die Anteile in Gew-% auf Oxidbasis wie zuvor angegeben werden: Si02 50 - 75 Gew-%
B2O3 10 - 35%
Na20 2,5 - 15 Gew-%
Besonders bevorzugt beträgt der Zusammensetzungsbereich
Si02 60 - 65 Gew-%
B2O3 25 - 35% Na20 4 - 10 Gew-%
Diese Glaszusammensetzungen zeigen eine besonders hohe lonenfreisetzung in der Anfangsphase, insbesondere wenn Sie als Mehrphasensystem, bspw. als Zweiphasensystem vorliegen. Mehrphasensysteme können bei diesen Gläsern bspw. durch Temperung erhalten werden.
Die freigegebenen Ionen können auch mit sich selbst oder der Umgebung zu neuen Verbindungen weiterreagieren, die Ihrerseits eine therapeutische Wirkung zeigen.
Im Gegensatz zu den in der JP 0004270208 beschriebenen schwermetallhaltigen antimikrobiellen Gläsern können gemäß der Erfindung auch nicht oder gering wasserlösliche Gläser eingesetzt werden, da neben der Lösung auch der lonenaustausch zwischen Glas und wäßrigen Medium zur lonenfreisetzung genutzt werden kann.
Die erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen zeigen Hautverträglichkeit auch bei einem pH > 7, überraschenderweise können pH-Werte bis ca. 13 mit hautverträglicher Wirkung eingestellt werden. Dies gibt die Möglichkeit einer basischen lonenkosmetik, beispielsweise basische Hautpflege.
Mit Selten Erd-Ionen dotierten Glas- und/oder Glaskeramikpulver gemäß der Erfindung können zur Durchblutungsförderung zur Behandlung von Arthritis und zur Reduktion von Schwellungen eingesetzt werden.
Unter Glaspulvern werden in vorliegender Anmeldung allgemein Glasformen mit großer Oberfläche, wie zum Beispiel Fasern, Pulver, Kugeln, Granulate sowie poröse Gläser verstanden.
Die erfindungsgemäßen Glaspulver sind hervorragend geeignet, um im Bereich der kosmetischen oder medizinischen Produkte eingesetzt zu werden. Dies können unter anderem Produkte im Bereich Farbkosmetik, Sonnenpflege, Hautpflege, Rasierschäume, Haarpflege, Deoprodukte, Antitranspirantien,
Wundheilung, Hautreinigung, Entzündungshemmung, Mundhygiene, Hautkrankheiten sein. Insbesondere ZnO-haltige Glaspulver in Formulierungen zur Haarkosmetik fördern Haarwachstum.
Die Glaspulver eignen sich je nach Zusammensetzung insbesondere auch zum
Schutz für UVA-Strahlung, d. h. Sonnenbrand, und vor UVB-Strahlung, die zur Hautalterung beiträgt. Bei den in dieser Erfindung beschriebenen Gläsern handelt es sich um photostabile anorganische Materialien. Nachteilig an bekannten Sonnencremes, insbesondere mit organischen Verbindungen, war, daß diese durch UV-Strahlung zersetzt und abgebaut werden. Insbesondere die
Verwendung von Ti02 und/oder ZnO Nanopartikeln in Kombination mit organischen UV-Blockern fördert die Zersetzung der organischen Substanzen und kann freie Radikale bilden, die schädlich für Körpergewebe sind. Die hier beschriebenen Glaspulver eignen sich insbesondere zur Verwendung in Sonnenschutzformulierungen, die als Öle, Gele oder in fester Form als Stifte, insbesondere als Lippenstifte, verwendet werden können. Besonders bevorzugt für diese Anwendungen sind Gläser.die eine relativ hohe chemische Stabilität besitzen, insbesondere Glasmatrices auf Basis von Si02, die Ti02 zur UV Blockung enthalten. Kombiniert wird diese Eigenschaft bevorzugt mit hautpflegenden Ionen wie z.B. Zink.
Weiterhin eignen sich die hier beschriebenen Gläser auch zur Verhinderung schädlicher Strahlung für Wellenlängenbereiche oberhalb des sichtbaren Bereichs ab ca. 800 nm bis 2500 nm. Weitere Anwendungsgebiete des erfindungsgemäßen
Glaspulvers ist die Wundversorgung wegen der entzündungshemmenden Eigenschaften sowie im Bereich der Nahrungsmittel die Verwendung in isotonischen Getränken. Durch die Verwendung der hier beschriebenen Glaspulver ist eine Langzeitgabe von Ionen erreichbar.
Die Partikel- und Kugelgrößen liegen zwischen 0,1 μm und 500 μm, wobei die Fasern einen Durchmesser zwischen 0,5 μm bis 0,5 mm aufweisen.
Neben den kosmetischen und medizinischen Anwendungen kommen auch andere technische Anwendungen in Frage, bei denen eine definierte lonenabgabe von zentraler Bedeutung ist. Die Aktivität des Glaspulvers wird durch seine spezifische Oberfläche und tribologische Aktivierung durch Spannungen und Defekte im Pulver bestimmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die Glas- und/oder Glaskeramikpulver oberflächenmodifiziert werden, um zum Beispiel hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften für entsprechende Formulierungen zu erreichen.
Generell haben die erfindungsgemäßen Glas- und/oder Glaskeramikpulver hautpflegende, hautberuhigende, hautglättende, die Rötung abbauende, hautanregende, durchblutungsfördernde Eigenschaften. Sie eignen sich daher insbesondere auch zur Behandlung von allergischen und chemischen Erkrankungen der Haut.
Neben der lonenwirkung haben die Glaspulver auf der Haut bei bestimmten Formulierungen auch eine kühlende Wirkung durch die Erhöhung der Hautoberfläche sowie eine mechanische Wirkung, die zum Beispiel bei der Wundheilung zur Stimulation der Heilungsprozesse eingesetzt werden kann. Hierzu eignen sich insbesondere Kombinationen von z.B. Kalium mit Zink.
Die Glaspulver können als Deodorant, Antitranspirantien oder zur basischen Körperpflege mit pH > 7 zur Anregung der Haut und des Körpers Verwendung finden. Die Glaspulver können in wäßrige Formulierungen oder wasserfreien Formulierungen verabreicht werden, wobei das zur Reaktion notwendige Wasser mit der Anwendung geliefert werden kann, zum Beispiel durch Körperflüssigkeit.
Unter nichtwäßrigen Formulierungen ist unter anderem das Einbringen der Pulver in Öle, Olefine, Polymer, Alkohole etc. zu verstehen.
Die Pulver können entsprechend der klassischen Farbmechanismen in Gläsern aus optisch ästhetischen Gründen oder zur Absorption von Strahlung (UVNIS.IR) eingefärbt sein.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele ohne Beschränkung hierauf beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 : Die hautpflegende Wirkung eines erfindungsgemäßen Glaspulvers.
In Tabelle 2 sind Zusammensetzungen von Gläser angegeben, die in erfindungsgemäßen Formulierungen eingesetzt werden können, beziehungsweise gemäß der Erfindung verwendet werden können.
Bei den in Tabelle 2 angegebenen Glaszusammensetzungen wurde zunächst aus Rohstoffen ein Glas erschmolzen. Die Schmelze wurde in Platintiegeln für die Ausführungsbeispiele 1- 11 bei 1550° C, für Ausführungsbeispiel 12 bei 1400° C durchgeführt. Die Schmelze wurde anschließend zu Ribbons geformt. Sodann kann eine Weiterverarbeitung der Ribbons beispielsweise mittels Trockenmahlung zu Pulver mit einer Partikelgröße d50 = 4 μm, 10 μm und 50 μm erfolgen. Vor aber auch nach dem Mahlen können spezielle Glaszusammensetzungen wie nachfolgend ausführlich beschrieben auch beispielswesie einer Temperung unterzogen werden, um Glaskeramiken oder Glaskeramikpulver oder Mehrphasengläser zu erhalten.
Tabelle 2:
Zusammensetzungen (Synthesewerte) [Gew.-%] von Gläsern.
Figure imgf000017_0001
Für ausgewählte Proben wurde die lonenabgabe bestimmt.
Die Proben wurden wie folgt vorbereitet:
Suspendieren von 0,1 Gew.-%, 1 Gew.-% sowie 10 Gew.-% Glas oder
Glaskeramikpulver in Reinstwasser. Rühren der Suspension bei Raumtemperatur und Filtration der Suspension über einen Membranfilter mit 0,45 μm Porengröße.
Die analytische Bestimmung wurde anhand des Filtrates wie folgt vorgenommen:
für Kalium: Flammentechnik-Atomabsorptionsspektroskopie gemäß DIN 38406- E13
für Calicium, Silicium, Eisen, Silber, Natrium, Aluminium, Phosphor: Induktiv gekoppelte Plasma-Atomemissionsspektroskopie gemäß EN ISO 11885
für lod: Photometrische Bestimmung nach Sandell-Kolthof
Der pH-Wert wurde elektrometrisch gemäß DIN 38404-C5 bestimmt und die elektrische Leitfähigkeit bei 25°C: elektrometrisch gemäß DIN EN 27888
In Tabellen 3a und 3b sind für ein d50 = 4μm (Tabelle 3a) und für ein d50 = 1 μm Glaskeramikpulver (Tabelle 3b) mit einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 7 in Tabelle 2 die abgegebenen Ionen nach 1 Stunde Rühren der Suspension angegeben. Nach Mahlung des Glases zu Glaspulver wurde das Glaspulver bei 600°C für 4h getempert wurde, so daß das Glaskeramikpulver erhalten wurde..
Tabelle 3a lonenlässiqkeit eines 4um - Glaskeramikpulver einer Zusammensetzung gemäß Ausführunqsbeispiel 7
Figure imgf000018_0001
Tabelle 3b lonenlässigkeit eines 1 μm - Glaskeramikpulver einer Zusammensetzung Ausführunqsbeispiel 7
Figure imgf000019_0001
In Tabelle 4 sind für ein d50 = 4μm- Glaspulver einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 11 die abgegebenen Ionen nach 1 Stunde Rühren der Suspension angegeben. Das Glaspulver wurde kontinuierlich ausgelaugt, indem es mit 100 ml H2O pro 24 h durchspült wurde. Im folgenden sind die Gehalte an Ionen in dem Eluat nach den angegebenen Zeiten dargestellt.
Tabelle 4: lonenlässigkeit eines 4 μm-Glaspulvers einer Zusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 11
Figure imgf000019_0002
In Tabelle 5 sind für ein d50 = 4μm- Glaspulver einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 12 die abgegebenen Ionen nach 1 Stunde Rühren der Suspension angegeben. Das Glas mit einer Zusammensetzung gemäß Ausführungsbeipiel 12 wurde bei 1400°C im Platintiegel erschmolzen, zu Ribbons geformt und anschließend zu Pulver gemahlen. Das Glaspulver wurde kontinuierlich ausgelaugt, indem es mit 100 ml H20 pro 24 h durchspült wurde. Im folgenden sind die Gehalte an Ionen in dem Eluat nach den angegebenen Zeiten dargestellt.
Tabelle 5 lonenlässigkeit eines 4 μm-Glaspulvers einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 12
Figure imgf000020_0001
In Tabelle 6 sind für ein d50 = 4μm- Glaspulver einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 12, die abgegebenen Ionen nach 1 Stunde Rühren der Suspension angegeben.
Hierbei handelt es sich um ein phasenentmischtes Glas. Das phasenentmischte Glas mit einer Zusammensetzung gemäß Ausführungsbeipiel 12 wurde bei 1400°C im Platintiegel erschmolzen, zu Ribbons geformt ,die erhaltenen Ribbons wurden 10 Stunden bei 620°C getempert und anschließend zu Pulver gemahlen.
Das Glaspulver wurde kontinuierlich ausgelaugt, indem es mit 100 ml H20 pro 24 h durchspült wurde. Im folgenden sind die Gehalte an Ionen in dem Eluat nach den angegebenen Zeiten dargestellt.
Tabelle 6 lonenlässigkeit eines phasenentmischten 4 μm-Glaspulvers einer
Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 12
Figure imgf000020_0002
Betreffend die Herstellung von antimikrobiell wirkenden Borosilicatgläsern beispielsweise gemäß Ausführungsbeipiel 12 sowie phasenentmischten Borosilicatgläser wird auf die von der Anmelderin am 25.2.2003 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereichte Patentanmeldung 103 07 839.8 verwiesen, deren Offenbarungsgehlt vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen wird.
Erkennbar ist aus Tabelle 5 und 6, das über eine Phasenentmischnung in eine reaktive und eine weniger reaktive Phase die zeitliche Abgabe der wirksamen Ionen gesteuert werden kann. Die Menge der freigesetzten Ionen von Si und Na nach einer Stunde ist bei dem phasenentmischten Glas etwa doppelt so hoch wie bei dem nicht phasenentmischten Glas.
Dies zeigt, dass es durch gezieltes Tempern bei Borosilicatgläsern oder auch Glaskeramiken möglich ist das zeitliche Abgabeverhalten für Ionen gezielt einzustellen.
Dies ist aber auch durch Mischungen von Glaspulvern oder Glaskeramikpulvern gleicher Zusammensetzung und Morphologie möglich, wenn Pulver unterschiedlicher Körnung miteinander gemischt werden wie nachfolgend gezeigt.
Als weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung wurde die lonenabgabe bei einerPulvermischung mit 50 Gew.-% Pulver einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 2 in Tablelle 2 mit d50 = 4 μm und 50 Gew.-% Pulver gemäß Ausführungsbeispiel 2 in Tabelle 2 mit d50 = 50 μm untersucht..
Aus Versuchen zeigte sich, daß das Pulver mit d50 = 4 μm, d. h., daß der
Feinanteil für eine schnelle lonenabgabe innerhalb der ersten 5 min verantwortlich ist. Die Langzeitwirkung bzw. Nachhaltigkeit, zum Beispiel bei lonenentzug aus der wäßrigen Lösung der lonenabgabe, wird durch Grobkornpulver, vorliegend mit d50 50 μm, eingestellt. Zu dem unterschiedlichen Verlauf der lonenabgabe je nach Glaszusammensetzung wurde nachfolgende Pulvermischung untersucht:
50 Gew.-% Pulver gemäß Ausführungsbeispiel 3 in Tabelle 2 mit d50 von 4 μm 50 Gew.-% Pulver gemäß Ausführungsbeispiel 4 in Tabelle 2 mit d50 von 4 μm
Neben den Basisionen von Na, Ca werden die zusätzlichen Wirkionen Zn und Cu freigesetzt. Aufgrund der geringeren hydrolytischen Beständigkeit des Glases gemäß Ausführungsbeispiel 3 wird das Zn früher freigesetzt als das Cu im Glaspulver mit Glas der Zusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 4.
Nachfolgend soll die hautpflegende Wirkung einer Formulierung mit einem Glaskeramikpulver mit einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 7 und einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 11 im Wirkungsvergleich zu Bepanthen®-Salbe der Firma Röche dargestellt werden.
Bei der verwendeten kosmetischen Grundformulierung, in die das Glaskeramikpulver mit einer Zusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 7 in Tabelle 2 zugemischt wurde , handelt es sich um die sogenannte DAC- Basiscreme („Cremor basalis"). Diese besitzt folgende Grund-Zusammensetzung in Gew.%:
Glycolmonostearat 60 4,0%
Cetylalkohol 6.0%
Mittelkettige Triglyceride 7,5% Weißes Vaselin 25,5%
Macrogol-1000-glycolmonostearat 7,0%
Propylenglycol 10,0%
Wasser 40,0% Diese kosmetische Grundformulierung ist eine spezielle Hautpflegecreme.
Das Glaskeramikpulver mit einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 7 in Tabelle 2 wurde nach Mahlung des Glases zu Glaspulver durch Tempern des Glaspulver bei 600°C für 4h erhalten.
Zur quantitativen Bestimmung von Farbveränderungen an der menschlichen Haut, wie zum Beispiel Rötungen oder Bräunungseffekten, eignet sich die Farbmessung mit dem Chromameter. Das verwendete Farbmeßgerät Chromameter CR 200 der Firma Minolta ermöglicht Messungen verschiedener Farbsysteme mittels Lichtblitz geeigneter Normlichtart (CIE-Normlichtart C). Dazu wird ein flexibler Meßkopf auf das zu prüfende Hautareal gesetzt und durch Aussendung eines Lichtblitzes die Farbnuancen der Haut gemessen. Das Chromameter benutzt das
Dreibereichsverfahren, das dem menschlichen Auge nachempfunden ist und über drei Sensoren das vom Objekt zurückgeworfene Licht mißt und in numerischen Ergebnissen darstellt. Für die Farbmessung wurde das L*a*b-Farbsystem ausgewählt, das 1976 von der CIE (Commission Internationale de TEclairage: Internationale Beleuchtungskommission) definiert wurde. Der Farbraum des
L*a*b*-Systems ist durch die Helligkeit L* und die Farbkoordinaten a* und b* gekennzeichnet, wobei die a*-Koordinate die Rot-Grün-Färbung und die b*- Koordinate die Blau-Gelb-Färbung wiedergibt. Bei zunehmender Rötung der Haut beschreibt ein steigender a-Wert einen erhöhten Rotanteil der Haut und ein abnehmender a-Wert kennzeichnet ein Verblassen der Hautrötung. Ein ansteigender b-Wert gibt bei Messungen an der menschlichen Haut zum Beispiel einen Bräunungseffekt wieder, wobei der Helligkeitswert L gleichzeitig verringert wird.
Um mögliche Farbschwankungen im Meßfeld zu minimieren, werden drei
Messungen hintereinander durchgeführt, die vom Gerät gemittelt und gespeichert werden.
Die Screening-Untersuchungen wurden an 5 Probanden unterschiedlichen Hauttyps im Alter von 18 bis 40 Jahren durchgeführt. Als Testareale dienten die Unterarminnenseiten mit jeweils drei Testfeldern in einer Größenordnung von 1 ,5 x 1 ,5 cm.
Diese Testfeldgröße wurde gewählt, um die Belastung der Probanden möglichst gering zu halten. Es zeigte sich, daß eine Testfeldgröße von 1 ,5 x 1 ,5 cm ausreichte, um die Messungen mit dem Meßkopf, der nur einen Durchmesser von
1 cm aufweist, durchzuführen.
Die Bestrahlung mit UVB-Licht wurde mit dem Gerät medisun LH600 (Schulze & Böhm) durchgeführt. Für jeden Probanden wurde eine individuelle Bestrahlungszeit zur Erzeugung sichtbarer Erytheme gewählt, die entsprechend seiner eigenen MED dem 2,0 - 2,2 fachen entsprechen.
Die zu prüfenden Formulierungen, umfassend eine DAC-Basiscreme mit 2 Gew.- % eines Glaskeramikpulvers mit einer Glaszusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 7 und einer Partikelgröße d50 = 4μm sowie 10 Gew.-% eines
Glaskeramikpulvers gemäß Ausführungsbeispiel 7 und einer Partikelgröße d50 = 4μm wurden gegen eine Dexpanthenol-haltige Creme (Bepanthen ®) getestet.
Mit der Applikation der Präparate wurde 24 Stunden nach der UV-Bestrahlung begonnen und erfolgte dann fortlaufend zweimal pro Tag.
Die Probanden wurden angewiesen, während dieser Zeit keine anderen Pflegeprodukte zu benutzen und keine Sonnenbäder zu nehmen.
Die Messungen wurden einmal pro Tag (morgens) durchgeführt. Dazu wurden jeweils drei Messungen pro Testfeld durchgeführt und die Werte anschließend gemittelt.
Die Applikation der Produkte und die Messungen wurden über einen Zeitraum von fünf Tagen durchgeführt. Gemessen und ausgewertet wurden jeweils die a-Werte angegeben. Gemäß den Ausführungen auf Seite 11 der vorliegenden Anmeldung beschreibt bei zunehmender Rötung der Haut ein steigender a-Wert einen erhöhten Rotanteil der Haut und ein abnehmender a-Wert kennzeichnet ein Verblassen der Hautrötung
In Figur 1 sind die Ergebnisse in einem Säulendiagramm dargestellt.
Das Säulendiagramm gemäß Figur 1 veranschaulicht die deutlich höhere Erythem vermindernde Wirkung bzw. auch Erythemunterdrückung der Creme mit 10 % Glaskeramikpulver. Die Höhe der Säule korreliert direkt mit der Stärke der Erythemunterdrückung. Zum Beispiel sind die Erytheme nach drei Tagen Behandlung mit der zweiprozentigen Glaskeramikpulver-Creme im Durchschnitt um 57,13 % vermindert. Am 4. Tag beträgt die Verminderung der gleichen Erytheme 60,89 %.
Das für den Wirkungsvergleich herangezogene Präparat Bepanthen® zeigt am 3. Tag eine durchschnittliche Verminderung der Erytheme um 59,28 % und am 4.
Tag eine durchschnittliche Gesamtverminderung von 64,43 %.
Die Anwendung der Creme mit 10 Gew.-% Glaskeramikpulver weist die stärkste Erythemverminderung innerhalb dieses Vergleichs auf, mit 66,90 % am 3. Tag und 71 ,08 % am 4. Tag nach Induktion der Erytheme.
Die Säulen für die Creme mit 10 Gew.-% Glaskeramikpulver ist mit 100.3 für den 3. Tag und 100.4 für den 4. Tag und die Säule für das Präperat Bepanthen® mit 102.3 für den 3. Tag und 102.4 für den 4. Tag bezeichnet.
Der gleiche Erythem-Test wurde mit einer kosmetischen Formulierung umfassend eine DAC-Creme und ein Glaspulver mit einer Zusammensetzung gemäß Ausführungsbeispiel 11 durchgeführt. Bei dem Grundglas bzw. dem Matrixglas handelt es sich um ein Phosphatglas, die hierin enthaltenen und freigesetzten Ionen sind: Zn, Ca und Na. Das für den Wirkungsvergleich herangezogene Präparat Bepanthen® zeigt am 3. Tag eine durchschnittliche Verminderung der Erytheme um 59,28 % und am 4. Tag eine durchschnittliche Gesamtverminderung von 64,43 %.
Die Anwendung der DAC-Creme mit einem Anteil von 10 Gew.-% eines Glaspulvers mit einer Körnung d50=.4μm weist eine gegenüber der Vergleichsprobe ohne Glaspulver eine stärkere auf, mit 66,30 % am 3. Tag und 71 ,24 % am 4. Tag nach Induktion der Erytheme.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern mit einer Glaszusammensetzung, wobei die Glaszusammensetzung mindestens ein lon, das in wäßriger Lösung abgegeben wird, umfaßt, als
Abgabesystem zur zeitlichen und mengenmäßigen kontrollierten Abgabe von Ionen, insbesondere in einem der nachfolgenden Gebiete: Hautregeneration Wundheilung Hautdesinfektion
Wundabdeckung chronische Wunden
2. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Glas mindestens ein lon, ausgewählt aus den nachfolgenden Ionen, umfaßt: Li, Na, K, Ca, Mg, I, Zn, P, Se, F, Si, Cu, Mn, Ag, Cr, B oder Kombinationen dieser Ionen.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gebiet der Hautregeneration Silicatglas und/oder Phosphatglas als
Grundglaszusammensetzung verwendet wird und dass darin Mg, Ca, Na, K -Ionen enthalten sind.
4. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Gebiet der Wundheilung verwendete Grundglas der
Gesamtglaszusammensetzung ein Silicatglas und/oder Phosphatglas ist und dass darin Zn, Ca, Na-Ionen enthalten sind.
5. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Gebiet der Hautdesinfektion verwendete Grundglas der Gesamtglaszusammensetzung ein Silicatglas und/oder ein Phosphatglas und/oder ein Boratglas ist und dass darin Zn, Ag-Ionen enthalten sind.
6. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Gebiet der Wundabdeckung verwendete Grundglas der
Gesamtglaszusammensetzung ein Silicatglas und/oder ein Phosphatglas und/oder Boratglas ist und dass darin Zn-Ionen enthalten sind.
7. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Gebiet der chronischen Wundversorgung verwendete Grundglas der Gesamtglaszusammensetzung ein Silicatglas ist und dass darin K, Ca, Zn-Ionen enthalten sind.
8. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundglaszusammensetzung des Silicatglases umfasst (in Gew-% auf Oxidbasis):
Si02 30 - 80 Gew-%
AI2O3 0 - 20 Gew-% B2O3 0 - 40
P205 0- 20 Gew-%
9. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 2 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundglaszusammensetzung des Phosphatglases, umfasst (in Gew-% auf Oxidbasis): P205 20 - 80 %
Al203 0 - 20 %
Si02 0 - 30 % B2O3 0 -30 %
10. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundglaszusammensetzung des Boratglases, umfasst(in Gew-% auf
Oxidbasis): B2O3 20 - 80 %
P205 0 - 30 %
Al203 0 - 20 % Si02 0 - 30 %
11. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtglaszusammensetzung umfasst (in Gew-% auf Oxid basis): Na20 1 - 40 Gew.-%
12. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtglaszusammensetzung umfasst (in Gew-% auf Oxidbasis): CaO 1 - 40 Gew.-%
13. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtglaszusammensetzung umfasst (in Gew-% auf Oxidbasis): Na20 5 - 30 Gew.-%
14. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver oder -fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtglaszusammensetzung umfasst (in Gew-% auf Oxidbasis): CaO 5 - 30 Gew.-%
15. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern Mischungen von verschiedenen Glas- und/oder Glaskeramikpulvern und/oder -fasern sind.
16. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern eine Mischung ist, wobei die lonenabgabe durch unterschiedliche Partikelgrößen und
Partikelgrößenanteile eingestellt und kontrolliert wird.
17. Verwendung von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern eine Mischung ist, wobei die lonenabgabe durch die chemische Zusammensetzung der einzelnen Glaspulver eingestellt und kontrolliert wird.
18. Kosmetische Formulierung, umfassend eine kosmetische Grundformulierung wenigstens 0,01 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-% Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder - fasern mit einer Glaszusammensetzung, wobei die Glaszusammensetzung mindestens ein lon, das in wäßriger Lösung abgegeben wird, umfaßt, wobei die Glaszusammensetzung und die Konzentration der Einzelionen derart gewählt ist, daß in wäßriger Lösung das mindestens eine lon zeitlich und mengenmäßig kontrolliert abgegeben wird.
19. Kosmetische Formulierung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die kosmetische Grundformulierung eine Hautpflegecreme ist.
20. Kosmetische Formulierung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Glaspulver eine Glaszusammensetzung in Gew-% auf Oxidbasis aufweist:
0 - 10 Gew-% Si02
50-70 Gew-% P205
0-10 Gew-% Al203
1-10 Gew-% CaO
0-20 Gew-% Na20
1-10 Gew-% ZnO
21. Kosmetische Formulierung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Glaspulver eine Glaszusammensetzung in Gew-%:
Figure imgf000031_0001
5-7 Gew-% Al203
5-10 Gew-% CaO
10-15 Gew-% Na20
5-10 Gew-% ZnO
22. Kosmetische Formulierung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Glaspulver eine Gesamtglaszusammensetzung in Gew-% auf Oxidbasis aufweist: Si02 60 - 65 Gew-%
B2O3 25 - 35%
Na20 4 - 10 Gew-%
23. Medizinische Formulierung umfassend eine medizinische Grundformulierung wenigstens 0,01 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-% Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder - fasern mit einer Glaszusammensetzung, wobei die Glaszusammensetzung mindestens ein lon, das in wäßriger Lösung abgegeben wird, umfaßt, wobei die Glaszusammensetzung und die Konzentration der Einzelionen derart gewählt ist, daß in wäßriger Lösung das mindestens eine lon zeitlich und mengenmäßig kontrolliert abgegeben wird.
24. Medizinische Formulierung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die medizinische Grundformulierung eine Formulierung zur
Wundheilung und/oder Wundabdeckung und/oder Behandlung chronischer Wunden umfaßt.
25. Verwendungen von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern oder kosmetischer oder medizinischen Formulierungen nach einem der
Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Glaspartikel und/oder -fasern des Glas- und/oder Glaskeramikpulvers und/oder -fasern < 200 μm, insbesondere < 50 μm ist.
26. Verwendungen von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern oder kosmetischer oder medizinischer Formulierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Glaspartikel und/oder -fasern des Glases und/oder der Glaskeramik < 20 μm, insbesondere < 10 μm ist.
27. Verwendungen von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern oder kosmetischer oder medizinischer Formulierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe derartiger Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern oder kosmetischer Formulierungen < 5 μm ist.
8. Verwendungen von Glas- und/oder Glaskeramikpulver und/oder -fasern oder kosmetischer oder medizinischer Formulierungen nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Glaspartikel und/oder -fasern des Glases und/oder der Glaskeramik < 1 μm ist.
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