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Die vorliegende Erfindung betrifft
neue dermo-kosmetische Zusammensetzungen, die Melatonin oder mindestens
eine Verbindung, die Melatonin analog ist, in geeigneten Dosen enthalten
und eine höhere
antioxidative Aktivität
aufweisen, wobei sie insbesondere dazu vorgesehen sind, das Aussehen
der Haut und der Kopfhaut zu verbessern oder zu bewahren.
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Die Auswirkungen der Oxidation der
Zellen auf die Hautalterung, die durch äußere Faktoren ausgelöst oder
altersbedingt und insbesondere lichtinduziert sein kann, sind bekannt.
Die Hautalterung kommt durch verschiedene klinische Anzeichen zum
Ausdruck und insbesondere durch das Auftreten von im Laufe der Zeit
immer mehr werdenden tiefen Falten und Fältchen. Im übrigen wird das Aussehen der
Haut und der Kopfhaut beeinträchtigt.
Im allgemeinen verändert
sich der Teint der Haut und es können
verschiedene Hautbereiche mit diffusen Irritationen und manchmal
sogar Teleangiektasien auftreten. Ein weiteres klinisches Anzeichen
der Alterung ist das trockene und spröde Aussehen der Haut, das im
wesentlichen von einer höheren
Abschuppung herrührt.
Es ist schließlich
ein Verlust an Festigkeit und Elastizität der Haut feststellbar, der
sich wie im Falle der Fältchen
und Falten zumindest zum Teil durch eine Atrophie der Dermis und
Epidermis sowie eine geringere Bildung erklären läßt. Es hat sich herausgestellt,
daß die
klinischen Anzeichen der Hautalterung im wesentlichen die Folge
einer Funktionsstörung
der hauptsächlichen
biologischen Mechanismen in der Haut sind.
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Der Hautalterung, die durch intrinsische
(oder altersbedingte) oder extrinsische (durch äußere Einwirkungen ausgelöste) Faktoren
hervorgerufen wird, und den zuvor beschriebenen klinischen Anzeichen
vorzubeugen oder sie zu behandeln, bedeutet mit anderen Worten,
das Aussehen der Haut oder der Kopfhaut zu bewahren oder zu verbessern.
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Es wurden bereits verschiedene Antioxidantien
im Stand der Technik beschrieben, die der Hautalterung vorbeugen
oder auf die Hautalterung behandelnd einwirken können, beispielsweise Melatonin
(
EP 214 2 54 ).
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Das Melatonin oder N-Acetyl-5-methoxytryptamin,
das vor allem für
seine circadiane Aktivität,
die die Hormonproduktion regelt, bekannt ist, ist auch für seine
Antioxidationswirkung (R. J. Reiter, Verhandlung der Deutschen Zoologischen
Gesellschaft, 87 (2), 1994, 195-204;
R. J. Reiter et al., Neuroendocrinoll Letter, 15 (1–3), 1993,
103-113; R. J. Reiter
et al., J. Pineal Res., 18 (1), 1995, 1–11) und insbesondere für seine
Aktivität als
Radikalfänger
für freie
Radikale (Aktivität
gegen freie Radikale) (R. J. Reiter et al., Brazilian Journal of
Medical and Biological Research, 26 (22), 1993, 1141–1155) beschrieben
worden. Die meisten Untersuchungen zu den Antioxidationseigenschaften
des Melatonin betreffen die Oxidationsphänomene, die mit der Alterung des
Cerebrums verbunden sind (B. Poeggeler et al., J. Pineal Res., 14
(4), 1993, 151–168;
C. M. Cagnoli et al., J. Pineal Res., 18 (4), 1995, 222–226; D.
Melchiorri et al., J. FASEB, 9 (12), 1995, 1205–1210; E. Sewerynek et al.,
Neuroscience Letters, 195 (3), 1995, 203–205).
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Das Melatonin wurde ferner wegen
seiner Verwendung in der Dermo-Kosmetik zur Verbesserung des Aussehens
der Haut (
JP 61 221 104 ;
WO 86/05093) oder zum Schutz der Haut gegen die Wirkungen der UV-Strahlung
(
EP 0 438 856 ; E. Bangha
et al., Dermatology 191, [2], 176, 1995) beschrieben. Es wird empfohlen,
das Melatonin in Konzentrationen im Bereich von 10
–4 bis
10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, zu
verwenden.
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In der Patentanmeldung WO86/05093
sind kosmetische Zusammensetzungen insbesondere zur Behandlung von
Akne oder zur Vorbeugung von Haarausfall beschrieben worden, die
Melatonin zur Erhöhung der
Sensibilität
der Haut gegenüber
Oestrogenen enthalten. Die in dieser Anmeldung vorgesehenen Mengenanteile
des Melatonin liegen im allgemeinen zwischen 10–4 und
mehr als 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
In den beiden einzigen genauen Beispielen für Zusammensetzungen, die eine Lotion
zur Behandlung von Akne und eine Lösung zur Vorbeugung von Haarausfall
betreffen, sind 10 bzw. 0,1 Gew.-% Melatonin enthalten.
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In der Patentanmeldung WO87/00432
wurde die Verwendung von Melatonin zur Behandlung von Psoriasis
beschrieben. Die in dieser Anmeldung angegebenen Melatoninmengen
liegen im allgemeinen zwischen 10–4 und
mehr als 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
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Auch die Patentanmeldung
EP 438 856 , die sich auf
Zusammensetzungen zum Schutz der Haut gegen die schädlichen
Wirkungen der UV-Strahlung bezieht, gibt für topische Zusammensetzungen
Melatoninmengen im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% an, wobei nach dem
einzigen Beispiel dieses Zusammensetzungstyps 10% Melatonin verwendet
werden.
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In der Patentanmeldung
JP 61 221 104 ist eine Milch beschrieben,
die 10
–4%
Melatonin enthält,
um die Unebenheiten der Haut zu glätten. Wie in den beiden zuvor
genannten Druckschriften wird für
die gewünschten
Effekte die Antioxidationswirkung des Melatonin nicht genannt.
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In dem Artikel von Bangha et al.
(Dermatology 191, [2], 176, 1995) wird ein Gel beschrieben, das
Melatonin enthält
und das befähigt
ist, ein durch UV-Strahlung verursachtes Erythem – wahrscheinlich
aufgrund seiner Aktivität
als Radikalfänger
für freie
Radikale – abzuschwächen. Es
wurden Konzentrationen von 0,05, 0,1 und 0,5% untersucht, wobei
die Autoren eine Konzentration von 0,5% empfehlen.
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Die Anmelderin konnte überraschend
zeigen, daß das
Melatonin in Dosen, die den in der Literatur angegebenen Dosen entsprechen,
ineffizient ist, jedoch in niedrigeren Dosen, die in der Nähe der physiologischen
Dosen liegen, als Antioxidationsmittel wirksam ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
daher die Verwendung von Melatonin oder mindestens einer Verbindung,
die Melatonin analog ist, in Konzentrationen, die unter den im Stand
der Technik empfohlenen Konzentrationen liegen, in topischen Zusammensetzungen,
um eine identische oder sogar bessere antioxidierende Aktivität zu erhalten.
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Es konnte nämlich an normalen menschlichen
Keratinocyten in Kultur gezeigt werden, daß das Melatonin bei einer Konzentration
von 10–5 M
keine Aktivität
als Antioxidationsmittel zeigt, eine solche Aktivität aber bei
Konzentrationen von 10–7 M oder darunter aufweist.
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Eine antioxidierende Aktivität vom hormonalen
Typ auf Zellniveau, insbesondere eine Induktion der Expression von
mRNAs der Glutathion-Peroxidase (GSH), bei der es sich um das Schlüsselenzym
der antioxidierenden Abwehr der Haut handelt, konnte bei physiologischen
Dosen von 10–9 bis
10–15 M
ebenfalls gezeigt werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
daher eine topische Zusammensetzung, die Melatonin oder mindestens
eine Verbindung, die Melatonin analog ist, und einen kosmetisch
oder pharmazeutisch akzeptablen Träger enthält und in der der Mengenanteil
des Melatonin oder seiner Analogen eine geeignete Menge ist, die
so gewählt
ist, daß das
Melatonin oder seine Analogen nach dem topischen Aufbringen in physiologischen
Dosen von 10–15 bis
10–7 M
in die Haut eindringen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ferner eine Zusammensetzung, die Melatonin oder mindestens eine Verbindung,
die Melatonin analog ist, und einen kosmetisch oder pharmazeutisch
akzeptablen Träger
enthält und
in der der Mengenanteil des Melatonin oder seiner Analogen auf jeden
Fall unter 10–4 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.
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Der Mengenanteil des Melatonin oder
mindestens einer Verbindung, die Melatonin analog ist, liegt in der
erfindungsgemäßen Zusam
mensetzung vorzugsweise bei 0,5·10–4 Gew.-%
oder darunter, noch bevorzugter bei 10–6 Gew.-%
oder darunter und vorteilhaft im Bereich von 10–12 bis
10–5 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
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Von den Analogen von Melatonin können insbesondere
seine Derivate, wie beispielsweise 5-Methoxytryptamin, 5-Methoxytryptophan,
5-Methoxytryptophol, 5-Methoxyindol-3-essigsäure oder 6-Hydroxymelatonin angegeben werden. Es
kommen auch melatoninerge Agonisten in Betracht, beispielsweise
die in den Patentanmeldungen WO 95/17405,
EP 0 447 285 , EP 0 527 687, EP 0 530
087 und EP 0 591 057 genannten Verbindungen. Diese Verbindungen
sind natürlicher
oder synthetischer Herkunft.
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Die Zusammensetzung zur topischen
Anwendung, in der das Melatonin oder die anologe Verbindung vorliegt,
ist eine kosmetische oder dermatologische Zusammensetzung; sie kann
in beliebigen galenischen Formen zur topischen Anwendung vorliegen,
die üblicherweise
eingesetzt werden; der physiologisch akzeptable Träger kann
ein beliebiger Träger
sein, der herkömmlich
in kosmetischen oder dermatologischen Zusammensetzungen eingesetzt
wird. Die Zusammensetzung kann insbesondere als wäßrige Lösung, ölige Suspension,
Dispersion vom Typ Lotion oder Serum, Emulsion flüssiger oder
halbflüssiger
Konsistenz vom Typ Milch, die durch Dispersion einer Fettphase in
einer wäßrigen Phase
(O/W) oder umgekehrt (W/O) hergestellt wird, Suspension oder Emulsion
von weicher Konsistenz vom Typ Creme oder wäßriges oder wasserfreies Gel
oder auch in Form von Mikrokapseln oder Mikropartikeln oder Vesikeldispersionen
vom ionischen und/oder nichtionischen Typ vorliegen. Diese Zusammensetzungen
werden nach herkömmlichen
Verfahren hergestellt.
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Die Mengenanteile der verschiedenen
Bestandteile der Zusammensetzungen sind so, wie sie herkömmlich auf
den jeweiligen Gebieten verwendet werden.
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Die Zusammensetzungen stellen insbesondere
Cremes zur Reinigung, zum Schutz, zur Behandlung oder zur Pflege
des Gesichts, der Hände,
der Füße, der
großen
anatomischen Falten oder des Körpers
(beispielsweise Tagescremes, Nachtcremes, Cremes zum Abschminken,
Make-up in Cremeform, Sonnenschutzcremes), fluides Makeup, Milche
zum Abschminken, Körpermilche
zum Schutz oder zur Pflege, Sonnenschutzmilche, Lotionen, Gele oder
Schäume
zur Pflege der Haut, wie Reinigungslotionen, Sonnenschutzlotionen,
Lotionen zur künstlichen
Bräunung,
Zusammensetzungen für
das Bad, desodorisierende Zusammensetzungen, die einen bakteriziden
Wirkstoff enthalten, nach der Rasur anzuwendende Gele oder Lotionen,
Haarentfernungscremes, Zusammensetzungen gegen Insektenstiche, schmerzstillende
Zusammensetzungen, Zusammensetzungen zur Behandlung verschiedener
Erkrankungen der Haut, wie Ekzemen, Rosacea, Psoriasis, Lichen oder
schwerem Juckreiz, dar.
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Wenn die Zusammensetzung eine Emulsion
ist, kann der Anteil der Fettphase im Bereich von 5 bis 80 Gew.-%
und vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zusammensetzung, liegen. Die Öle, Wachse, Emulgatoren und
Coemulgatoren, die in der als Emulsion vorliegenden Zusammensetzung verwendet
werden, sind unter den herkömmlich
in der Kosmetik verwendeten Verbindungen ausgewählt. Der Emulgator und der
Coemulgator liegen in der Zusammensetzung in einem Mengenanteil
von 0,3 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vor. Die Emulsion kann
ferner Lipidvesikel enthalten.
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Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung
eine ölige
Lösung
oder ein öliges
Gel ist, kann die Fettphase mehr als 90% des Gesamtgewichts der
Zusammensetzung ausmachen.
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Die kosmetische oder dermatologische
Zusammensetzung kann natürlich
auch Zusatzstoffe enthalten, die in der Kosmetik oder Dermatologie üblich sind,
beispielsweise hydrophile oder lipophile Gelbildner, hydrophile
oder lipophile Zusätze,
Konservierungsmittel, Antioxidantien, Lösungsmittel, Parfums, Füllstoffe,
Filter, Geruchsabsorber und Farbmittel. Die Mengenanteile der verschiedenen
Zusatzstoffe sind so, wie sie herkömmlich in der Kosmetik verwendet
werden; sie machen beispielsweise 0,01 bis 10% des Gesamtgewichts der
Zusammensetzung aus. Die Zusatzstoffe werden in Abhängigkeit
von ihrer Art in die Fettphase, die wäßrige Phase und/oder die Lipidvesikel
gegeben.
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Von den erfindungsgemäß verwendbaren Ölen oder
Wachsen können
die Mineralöle
(Vaselineöl),
die pflanzlichen Öle
(flüssige
Fraktion von Sheabutter, Sonnenblumenöl), die tierischen Öle (Perhydrosqualen), die
synthetischen Öle
(Purcellinöl),
die Siliconöle
oder Siliconwachse (Cyclomethicon) und die fluorierten Öle (Perfluorpolye ther),
Bienenwachs, Carnaubawachs oder Paraffin angegeben werden. Zu diesen Ölen können auch
Fettalkohole und Fettsäuren
(Stearinsäure)
gegeben werden.
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Von den erfindungsgemäß verwendbaren
Emulgatoren sind beispielsweise Glycerinstearat, Polysorbat 60 und
das Gemisch von PEG-6/PEG-32/Glykolstearat zu nennen, das unter
der Bezeichnung Tefose® 63 von der Firma Gattefosse
im Handel erhältlich
ist.
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Von den erfindungsgemäß verwendbaren
Lösungsmitteln
können
die niederen Alkohole, insbesondere Ethanol und Isopropanol, und
Propylenglykol genannt werden.
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Von den erfindungsgemäß verwendbaren
hydrophilen Gelbildnern können
die Carboxyvinylpolymere (Carbomer), Acrylcopolymere, wie die Copolymere
von Acrylaten und Alkylacrylaten, Polyacrylamide, Polysaccharide,
wie Hydroxypropylcellulose, natürliche
Gummen und Tone angegeben werden; von den lipophilen Gelbildnern
sind die modifizierten Tone, wie die Bentone, Metallsalze von Fettsäuren, wie
Aluminiumstearat, hydrophobe Kieselsäure, Ethylcellulose und Polyethylen
zu nennen.
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Unter der Voraussetzung, daß sie die
Melatoninaktivität
nicht beeinträchtigen,
können
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
auch weitere Wirkstoffe enthalten, die insbesondere zur Vorbeugung
und/oder Behandlung von Hauterkrankungen vorgesehen sind.
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Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind
insbesondere dazu geeignet, oxidativen Streß der Haut und/oder ihrer Anhangsge bilde,
der insbesondere von UV-Strahlung, Alterung, Entzündungen
und Alopezie verursacht wird, zu behandeln oder ihm vorzubeugen.
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Weitere Eigenschaften der Erfindung
gehen aus den folgenden Beispielen hervor. In den Zusammensetzungen
sind die Mengen in Gewichtsprozent angegeben.
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BEISPIELE
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Beispiel 1: Untersuchungen an normalen
menschlichen Keratinocyten in Kultur
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Normale menschliche Keratinocyten
wurden in Gegenwart von unterschiedlichen Melatonin-Konzentrationen
inkubiert. Die Zellen wurden oxidativen Streß ausgesetzt, der durch UV-A-Strahlung
(10 J/cm3) hervorgerufen worden ist. Die
Hydroperoxide wurden in den Zellen mit Hilfe einer fluoreszierenden
Sonde (CM-H2DCF-DA von der Firma Molecular Probe) nachgewiesen.
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Die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle I im Vergleich mit Vergleichsproben, die ohne Melatonin mit
und ohne UV-Bestrahlung kultiviert wurden, und einer Referenzprobe
(in Gegenwart von 0,5 mg/ml Vitamin C in Kombination mit 0,5 mg/ml
GSH kultivierte Zellen) angegeben.
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Aus den Ergebnissen geht hervor,
daß bei
Melatonin-Dosen von 10–5 M, d. h. Dosen, die
den im Stand der Technik beschriebenen Zusammensetzungen entsprechen,
keine antioxidative Aktivität
vorhanden ist, wohingegen bei niedrigeren Konzentrationen eine deutliche
antioxidative Wirkung auftritt.
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Beispiel 2: Untersuchung der Stimulation
der Produktion von GSH-Px
in interfollikulären
Keratinocyten
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Stimulation
der Aktivität
von GSH-Px
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Normale menschliche Keratinocyten
werden in Gegenwart von Melatonin in unterschiedlichen Konzentrationen
von 10–6 bis
10–1 M
während
steigenden Zeitspannen (1,5 h, 3 h und 6 h) inkubiert. Die Kontrollprobe
entspricht den in Abwesenheit von Melatonin inkubierten Keratinocyten.
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Nach der Inkubation werden die Keratinocyten
in einem Homogenisierungspuffer aufgenommen. Die Keratinocyten werden
drei Zyklen Einfrieren/Auftauen unterworfen; dann wird der Extrakt
zentrifugiert und die quantitative Bestimmung von GSH-Px wird an
dem Überstand
nach dem TBH-Verfahren durchgeführt,
das von D. E. Paglia & W.
N. Valentine (J. Lab. Clin. Med., 70, 1967, 158–169) beschrieben wurde.
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Man beobachtet ab 1,5 h Behandlung
mit Melatonin mit einem Peak bei 10–14 M
eine Stimulation der Aktivität,
wobei bei dieser Konzentration im Vergleich mit der unbehandelten
Kontrollprobe eine 60%ige Erhöhung
festgestellt werden kann.
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Stimulation
der Expression von GSH-Px
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Normale menschliche Keratinocyten
werden in Gegenwart von Melatonin in unterschiedlichen Konzentrationen
von 10–6 bis
10–17 wäh-rend steigenden Zeitspannen
(1,5 h, 3 h und 6 h) inkubiert. Die Kontrollprobe entspricht den
in Abwesenheit von Melatonin inkubierten Keratinocyten.
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Das Niveau der Expression von GSH-Px
wird nach RT-PCR der mRNA von GSH-Px gemessen. Das Expressionsniveau
von GSH-Px wird für
jede experimentelle Bedingung mit dem Expressionsniveau von Actin verglichen,
das die Kontrollprobe darstellt.
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Man beobachtet ab 1,5 h Inkubation
mit Melatonin mit einem Peak bei 10–15 M
(60%ige Erhöhung)
eine Erhöhung
des Expressionsni veaus von GSH-Px. Diese Stimulation tritt mit einem
niedrigeren Prozentsatz (40%) auch nach 3 h und 6 h Inkubation auf.
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Aus den Ergebnissen geht hervor,
daß GSH-Px
durch Melatonin in physiologischen Konzentrationen hormonal stimuliert
werden kann, wobei die optimale Dosis bei 10–14 und
10–15 M
liegt.
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Beispiel 3: Untersuchungen an normalen
menschlichen Fibroblasten in Kultur
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Durch Kultur von Explantaten wurden
Fibroblasten erhalten. Die Zellen wurden in Kulturplatten mit 6 Vertiefungen
angeimpft. Das Kulturmedium für
die Fibroblasten (MCF) besteht aus einem Medium DMEM/M199 (3/1 v/v)
mit Glutamin (2 mM), Penicillin (50 IE/ml), Streptomycin (50 μg/ml), Natriumbicarbonat (0,2%
g/v) und fetalem Kälberserum
(10% v/v) .
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Die Fibroblasten werden in dem MCF
Medium bei 37°C
in einer feuchten Atmosphäre
mit 5% CO2 bis zur Konfluenz der Monolayer
inkubiert. Sie werden in Gegenwart von fer-NTA inkubiert, um die
Bildung von Hyperoxiden hervorzurufen, die als Radikale äußerst giftig
sind.
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Die Referenzprodukte sind Vitamin
E bei 1 mg/ ml (Referenz 1) und Deferoxamin bei 6,5 mg/ml (Referenz
2).
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Das Melatonin und die Referenzprodukte
werden direkt in dem Puffer solubilisiert, der 5 μM fluoreszierende
Sonde enthält
(CM-H2DCF-DA).
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Die Fibroblasten werden mit dem Melatonin
oder den Referenzprodukten 1 h inkubiert, bevor fer-NTA zugesetzt
wird, und anschließend
in Gegenwart von fer-NTA.
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Die als Vergleich dienenden Fibroblasten
werden in Abwesenheit von Melatonin oder der Referenzprodukte mit
und ohne fer-NTA inkubiert.
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Nach der Inkubation mit fer-NTA werden
die Fibroblasten durch Zugabe von Medium gewaschen und anschließend mit
Hilfe von Ultraschall lysiert. Die Lysate der Zellen werden in Platten
mit 96 Vertiefungen überführt. In
Gegenwart von Hyperoxiden beginnt die Sonde CM-H2DCF-DA zu fluoreszieren
(A. S. Keston & R. Brandt,
Anal. Biochem., 11, 1965, 1–5).
Die Fluoreszenz der Sonde wird fluorimetrisch mit Hilfe eines Plattenanalysators
(Anregung: 355 nm; Emission: 460 nm) gemessen.
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Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle II im Vergleich mit den in Abwesenheit von Melatonin mit
und ohne fer-NTA kultivierten Vergleichsproben und den beiden Referenzproben
zusammengefaßt.
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Die oben angegebenen Ergebnisse bestätigen die
antioxidative Aktivität
von Melatonin in physiologischen Konzentrationen, wobei der erhaltene
prozentuale Schutz mit dem Schutz äquivalent ist, der mit den beiden
Referenzproben bei sehr viel höheren
Konzentrationen (in der Größenordnung
von 10
–2 M)
beobachtet wird.
Beispiel
4: Creme zur Pflege des Gesichts (Öl-in-Wasser-Emulsion)
| 6-Hydroxymelatonin | 0,5·10–6 |
| Glycerylstearat | 2,00 |
| Polysorbat
60 (Tween 60 von der Firma ICI) | 1,00 |
| Stearinsäure | 1,40 |
| Triethanolamin | 0,70 |
| Carbomer | 0,40 |
| Flüssige Fraktion
von Sheabutter | 12,0 |
| Perhydrosqualen | 12,0 |
| Antioxidationsmittel | 0,05 |
| Parfum | 0,
5 |
| Konservierungsmittel | 0,30 |
| Wasser | ad.
100% |
Beispiel
5: Pflegelotion
| Melatonin | 1·10–6 |
| Glycerin | 2,00 |
| Methylparaben | 0,15 |
| Parfum | qs |
| steriles
entmineralisiertes Wasser | ad.
100% |