ПРИМЕНЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ЛИПОАТА ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНА В ОБЛАСТИ ТРИХОЛОГИИ
USE OF GLYCOSAMINOGLYCAN LIPOATE ESTERS IN TRICHOLOGY FIELD

Представленное изобретение раскрывает применение липоевых сложных эфиров и смешанных липоевых-муравьиных сложных эфиров гликозаминогликанов (ГАГ) в качестве функциональных веществ для косметического применения и применения для защиты кожи, которые обладают пленкообразующим и защитным действием на кератин стержня волоса, защитным действием против воздействия свободных радикалов и восстанавливающим фолликулы, укрепляющим, препятствующим выпадению волос действием.
Изобретение также относится к местным препаратам с защитной, укрепляющей и препятствующей выпадению волос активностью, содержащим в своем составе указанные сложные эфиры гликозаминогликана.
Получение указанных сложных эфиров, в частности сложных эфиров гиалуроновой кислоты (HA) и хондроитинсульфата (CS), раскрыто в WO 2009/080220.
СОСТОЯНИЕ ПРЕДЫДУЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Гиалуроновая кислота представляет собой повсеместно встречающийся эндогенный полисахарид, присутствующий во многих частях тела, особенно в синовиальной жидкости, глазном яблоке и экстрацеллюлярном матриксе кожи. Многочисленные исследования ее биологической активности продемонстрировали ее противовоспалительные, регенерирующие ткани и восстанавливающие вязкость синовиальной жидкости свойства и ее способность сохранять высокую степень гидратации тканей; она осуществляет свое действие в качестве модулятора ионной диффузии во внеклеточный матрикс и регулятора подвижности клеток. Также было изложено действие акцептора радикалов; однако оно наблюдается только против некоторых реакционно-способных частиц, и ее эффективность в связи с этим ограничена.
Было доказано, что протяженная структура гиалуроновой кислоты, с ее многочисленными способностями связывать другие молекулы со спиртовыми группами посредством полного или частичного замещения, является идеальной системой-носителем для молекул с небольшой активностью. Данные новые полимерные соединения действуют в качестве систем регулируемого высвобождения компонентов с небольшой активностью на поверхностях тела, при этом основная структура гиалуроновой кислоты гарантирует сцепление и общую биологическую совместимость в процессе всех стадий высвобождения. Комбинация гиалуроновой кислоты и липоевой кислоты является примером данного типа активной связи.
Липоевая кислота является важнейшим кофактором в различных мультиферментных комплексах на митохондриальном уровне, для метаболизма углеводов и белков, и вовлечена в механизм создания ATP. Также были экспериментально продемонстрированы действия, противодействующие свободным радикалам и оксидативному стрессу, хелатированию металлов и регенерации других антиокислительных молекул, таких как глютатион и витамины C и E.
2
2
Вследствие своей особой химической структуры, с дисульфидным мостиком в пятичленном кольце, и с низким окислительно-восстановительным потенциалом системы липоат/дигидролипоат, альфа-липоевая кислота принимает участие в реакциях удаления активных форм кислорода (ROS), таких как гидроксил, супероксид, пероксид, синглетный кислород и свободные радикалы оксида азота. Она также очень быстро реагирует с нерадикальными окислительными формами, такими как гипохлорит или HO, которые разрушают белковые структуры, генерируя радикальные формы. Более того, липоевая кислота хелатирует переходные металлы (например, железо и медь), которые катализируют реакции, которые генерируют свободные радикалы, и соответственно нейтрализует разрушение агентов выше.
Хотя она все больше и больше используется в качестве пищевой добавки, липоевая кислота менее широко используется для косметических целей вследствие ее непрактичности. Как таковая она нерастворима в воде, в то время как растворимость натриевой соли ограничена pH, которая должна составлять по меньшей мере 7,4. Существующее в настоящее время местное применение липоевой кислоты почти полностью ограничено дерматокосметической областью и связано с омолаживающими готовыми формами, депигментирующими кожу средствами и готовыми формами для лечения воспалений, гипертрофических и келоидных рубцов, розовых угрей, угревой сыпи и получающихся в результате рубцов.
6
В косметике, применение HA заявляется в основном в виде увлажняющего средства, и формулы изобретения связаны с немодифицированными природными молекулами, главная характеристика которых связана со специфичной используемой молекулярной массой. Применение HA в области трихологии является более новым, чем применение, разработанное для лица/тела. US 5340579 заявляет применение комплексных смесей гликозаминогликанов для лечения паталогических состояний кожи и волос. Данные смеси также содержат HA с очень высокой молекулярной массой (2,5-3,0*10 дальтон) и, в частности, протеогликаны, извлеченные из пупочного канатика человека. Авторы не проясняют механизм действия или природу действительно активных ингредиентов смеси; однако они заявляют, что пептидные цепи "протеогиалуроновой кислоты", присутствующей в экстракте из пупочного канатика, играют значительную роль в увеличении трансдермальной адсорбции других ингредиентов с сильным увлажняющим действием.
JP 2007113921 (EP 2166022) раскрывает трихологическое применение продуктов на основании этерифицированной HA на карбоксильной группе глюкуроновой кислоты с остатками, которые обладают группой четвертичного аммония.
DE 4419783 раскрывает лечебный шампунь, содержащий в своем составе сложные эфиры липоевой кислоты и дигидролипоевой кислоты в качестве активных агентов при ингибировании фермента, ответственного за катаболизм эластина. Более того, R-энантиомеру липоевой кислоты приписывается противовоспалительное действие, а S-энантиомеру - анальгезирующее действие.
JP 62-175417 сообщает об активности липоевой кислоты и ее гидрофобных производных в качестве активатора отрастания в случаях алопеции, действия по предотвращению выпадения волос и активности против перхоти.
JP 2008174453, эквивалент WO 2006/117995, раскрывает различные метаболические действия дигидролипоевой кислоты в комплексе с металлами, включая ингибирование фермента 5 альфа-редуктазы, который преобразует тестостерон в дигидротестостерон, с последующим уменьшением пролиферации клеток. Заявлено ее терапевтическое применение против алопеции.
RU 2357722 приписывает липоевой кислоте способность влиять на размножение клеток в фолликуле, стимулируя отрастание волос.
JP 2009/137927 раскрывает синтез и применение сложных эфиров липоевой кислоты со спиртами различной химической природы; однако не приводятся ни сахариды в общем, ни ГАГ в частности.
EP 1890692, эквивалент WO 2006/128618, раскрывает готовые формы, содержащие в своем составе физические смеси липоевой кислоты с гиалуроновой кислотой или ее производными, и заявляет медицинское применение для регенерации кожи, предотвращения старения кожи от воздействия ультрафиолетовых лучей и лечения хронических язв, а при систематическом введении, для лечения невропатий и отравления, вызванного химическими и биологическими агентами. Не приводится никаких свидетельств ее эффективности в косметической обработке или обработке с целью ухода за волосами.
WO 2009/080220 описывает способ синтеза и получения производных сложных эфиров и амидов липоевой кислоты на полисахаридах.
US 2003/180337 описывает применение R-энантиомера липоевой кислоты в косметических композициях для кожи или волос.
WO 2007/105854 описывает сложные эфиры, содержащие липоевую кислоту и ПЭГ, и заявляет их местное нанесение для косметического применения в качестве придающего упругость, отбеливающего, противорадикального, противозудного, противоперхотного и способствующего отрастанию волос средства. Другими словами, липоевую кислоту "пегилируют" для улучшения ее устойчивости. Согласно тем же самым авторам, ПЭГ-липоат абсорбируется через кожу более быстро/эффективно, чем одна липоевая кислота (в 1,6 раза больше); наоборот, липоаты полисахаридов гарантируют продолжительно нахождение липоевой кислоты на поверхности стержня волоса, где барьер к внешним окислительным агентам является устойчивым, и сохраняет физиологическую гидратацию вследствие увлажняющих свойств ГАГ. В частности, HA связывает липоевую кислоту с областями, где накапливается полисахарид, а именно на стержне волоса и в фолликуле волоса (Novozyme poster, Society of Cosmetic Chemists, Annual Meeting: New York (USA), Dec. 8-9 2005). Не упоминается какое-либо улучшение эффективности пегилированного липоата для ограничения потери волос или усиливающего/укрепляющего действия.
Различные документы предыдущего уровня техники ясно подчеркивают необходимость применения форм липоевой кислоты, которые являются дорогими и трудными для получения (смесь с энантиомерным избытком для R-изомера в US 2003/180337) или нестабильными (восстановленная дигидролипоевая-DHL форма в WO 2006/117995), так что необходимо, чтобы они находились в комплексе с металлами или полиэтиленгликолями для гарантирования их стабильности. Признано, что только данные формы являются эффективными, косвенно включая рацемат в более стабильной форме.
Однако было обнаружено, что химическая конъюгация рацемата липоевой кислоты в наиболее обычной и устойчивой форме с гиалуроновой кислотой (HA) является очень эффективной для укрепления волос и уменьшения потери волос. Данная эффективность является неожиданной в виду открытий указанного предыдущего уровня техники. Более того, химическая конъюгация с гиалуроновой кислотой решает проблему промышленной применимости дигидролипоевой кислоты (DHL) и смеси с избытком R-энантиомера.
Вследствие этого, представленное изобретение основано на открытии неожиданной эффективности в защите и замедлении потери волос, наблюдаемой после нанесения лосьона на основании липоата HA. Химическая структура и способ получения данного сложного эфира уже были описаны в предшествующем патенте для продукта. Эффективность данного сложного эфира вытекает из его химико-физических и биологических свойств, которые происходят из химической конъюгации двух молекул с различными функциональными свойствами.
in vitro
in vivo
Результаты химико-физического описания свойств и тестов и косметической функциональнсти на готовых формах на основании липоата сложного эфира HA делают трихологическое применение согласно изобретению как новым, так и инновационным.
Описание изобретения
Представленное изобретение заявляет применение гликозаминогликанов, бустированных активным антиоксидантом, липоевой кислотой, которая является сильно липофильной и потенциально реакционно-способной с тиоловыми группами, присутствующими на кератине. Также полимеры являются высоко биосовместимыми, потому что они состоят из компонентов, уже присутствующих в организме. Химическая конъюгация с полисахаридом модифицирует кожную абсорбцию липоевой кислоты и ее предпочтительное распределение в жировых тканях, и пролонгирует ее нахождение в поверхностных слоях кожи и волос. Таким образом получается очень высокая местная концентрация липоевой кислоты в областях аккумулирования полимеров.
Известно, что гиалуроновая кислота концентрируется главным образом в фолликуле волоса (Novozyme poster, Society of Cosmetic Chemists, Annual Meeting: New York (USA), Dec. 8-9 2005); при использовании в местном лосьоне, полимерная фракция, которая остается приклеенной к стержню волоса, также гарантирует продолжительное нахождение функциональных групп липоевой кислоты.
В терминах готовой формы, использование полисахарида для переноса молекул липоевой кислоты является одной из стратегий, используемой для облегчения ее дисперсии в воде и решением технологических проблем, связанных с производством родственных промышленных продуктов.
Готовые формы согласно изобретению содержат в своем составе большое количество полисахаридных производных, которое колеблется между 0,05% и 5% мас./мас., и включают кремы, пены, мази, гели, гидрофильные жидкости, шампуни, водные или водно-спиртовые лосьоны и эмульсии масло/вода или вода/масло.
В сложных эфирах гликозаминогликана, пригодных к применению согласно изобретению, карбоксильная функциональная группа полисахарида может быть в кислотной форме или с образованием соли с щелочными металлами, в частности натрием, в то время как сульфатная функциональная группа, если имеется, образует соль с щелочными металлами, в частности натрием.
3
7
4
6
Сложные эфиры гликозаминогликана, как правило, имеют молекулярную массу между 10 и 10 дальтон, предпочтительно между 10 и 10дальтон.
Композиции согласно изобретению также могут содержать в своем составе соль цинка и/или соль серебра в молярном отношении между 0,1 и 10 содержания металла к липоевой кислоте.
Степень замещения (D.S.) гидроксильных групп каждого отдельного мономера полисахарида может колебаться между 0,01 и 1*N для липоевых сложных эфиров, где N представляет собой число свободных спиртовых групп, присутствующих в повторяющейся единице, в то время как степень этерификации муравьиной кислоты на гидроксилах полимера составляет между 0 и 0,2 (т.е. ниже или равно 20% моль/моль). Присутствие муравьиной кислоты обусловлено использованием формамида на стадии синтеза, но не существенно для эффективности производного.
За счет изменения степени этерификации отдельных компонентов, химико-физические и реологические характеристики производных меняются, и в общем, возможность получения готовой формы всегда лучше, чем у липоевой кислоты самой по себе. Липоат и формат сложного эфира полисахарида легко диспергируются в воде, образуя вязкоупругий раствор, сопоставимый с раствором, типичным для природной ГАГ. Вследствие этого, технология приготовления в прозрачных водных или водно-спиртовых продуктах возможна без использования органических растворителей.
Во-вторых, именно вследствие их сочетания липоевая кислота и гиалуроновая кислота могут приносить пользу волосам в показателях эффекта одновременного увлажнения и восстановления. Структура поверхности стержня, а именно кутикула, гарантируется водородными связями между аминокислотными боковыми цепями, гидрофобными взаимодействиями, дисульфидными мостиками между цистеиновыми остатками и электростатическими взаимодействиями между CO- и NH-группами в полипептидной цепи кератина. Водный дисбаланс в волосах и разрушение белков кератина сопровождают друг друга и могут быть вызваны агрессивными обработками (окрашиванием, перманентными завивками и т.д.) и внешним стрессом (загрязнением, сушкой волос излишне горячим воздухом и т.д.). Примером экстремальной обработки, такой как обесцвечивание, которая является сильно дистабилизирующей водный баланс и структурную целостность волос, является осветление. Высвобождение кислорода из перекиси водорода вызывает изменения в химических и физических характеристиках обесцвеченных волос. Кислород воздействует на дисульфидные связи кератина, разрушая их и преобразуя их в окисленные соединения серы, вызывая изменение механических свойств волокон (сопротивляемость растяжению, конечная прочность на разрыв, упругость, деформация) и изменение их поверхностных характеристик (электрические свойства и пористость). Он может также модифицировать, и даже разрушать, кератиновые цепи с фрагментами водорастворимого белка, которые удаляются из волос с ополаскивающей водой. Данное разрушение, очень возможно, продолжается даже после процесса обесцвечивания: каждое последующее промывание может включать элиминацию олигопептидов. Результатом являются сухие волосы, которые трудно распутывать, слабые (более низкая конечная прочность на разрыв), более пористые и более предрасположенные к абсобированию не своих молекул и воды. Они соответственно становятся более чувствительными к колебаниям атмосферной влажности, и требует больше времени для сушки. В заключение, вследствие увеличения числа анионных участков, обусловленных оксилением дисульфидных мостиков и легкости внутренней диффузии, волосы более легко абсорбируют и удерживают катионные вещества, но часто неравномерно. Вещество типа альфа-липоевой кислоты, которое способно связывать свободные тиоловые группы кератина, противодействует уменьшению дисульфидных мостиков, поддерживая трехмерную структуру белка и сохранность капиллярного волокна. Вследствие своих превосходных гидрокоординирующих свойств, гиалуроновая кислота образует гидратированную увлажняющую пленку, которая является проницаемой для воздуха и света, смазочной, не липкой и вязкоупругой, снабжает поверхность волос, постепенно и непрерывно, постоянным качеством воды, и медленно высвобождает альфа-липоевую кислоту, с эффектом восстановления капилляров.
Вследствие химической конъюгации липоевой кислоты на полисахариде, факторы, такие как присутствие металлических ионов (Cu, Fe) и ультрафиолетовое излучение, которые обычно являются вредными для волос вследствие каталитического действия в создании радикалов, объединяются для стабилизации защитного барьера продукта на волосах, соответственно улучшая ее эффективность.
Известно, что преобразование липоевой/дигидролипоевой кислоты может быть вызвано светом; таким образом вырабатываются SH-функциональные группы, которые способны связываться с тиоловыми группами кератина. Так как липоевая кислота остается ковалентно связанной с HA, данный механизм дополнительно улучшает закрепление и нахождение всего полимера на стержне волоса. Полимерная пленка, которая покрывает волосы, гидратирует их, уплотняет их поверхность и защищает их и против последующего воздействия окислительных компонентов. Она действует как "клей" в микротрещинах и между чешуйками кератина, уменьшая десквамацию волос. Схема образования связей с кератином может быть описана следующим образом:
A-S-S-A + R-SH → A-SH + R-S-S-A,
где "A" представляет собой белковый компонент, а "R" представляет собой остаток этерифицированной дигидролипоевой кислоты на HA.
5
Было экспериментально продемонстрировано, что указанный механизм происходит для сложных эфиров согласно изобретению. Водный раствор липоата HA (D.S.=0,27) в концентрации, равной 1,5% мас./мас., поместили в кварцевую кювету для УФ спектрометрии и продвергали УФ излучению в течение одного часа (λ=254 нм; мощность=30 ватт; расстояние 20 см). Кювету, закрытую тефлоновой крышкой, взвешивали перед и после обработки, чтобы исключить результаты испарения. После облучения получался имеющий поперечные связи прозрачный гель, который имеет вязкость приблизительно в 10 раз больше, чем первоначальный раствор (см. Фигуру 1).
С целью сравнения, такую же обработку проводили на физической смеси HA и липоевой кислоты, содержащейся в тех же самых концентрациях, что имелись в липоевом сложном эфире HA: УФ-облучение вызывает только небольшое уменьшение вязкости, связанное с минимальной деполимеризацией.
Экспериментальное открытие химико-физического взаимодействия со стержнем волоса и, следовательно, закрепления HALip на кератине, основано на эффекте, измеряемом в тесте фиксации завивки, описанном ниже.
Взаимодействие с металлами также играет важную роль в объяснении наблюдаемой активности.
Ионы металлов, таких как Fe, Cu и Zn, присутствуют на поверхности кожи и стержне волоса; как уже обсуждалось, железо и медь могут катализировать образование радикалов, которые происходят из атмосферного кислорода, и локально вызывают процессы разрушения.
Сложный эфир липоата HA способен улавливать данные ионы, хелатируя их между двумя единицами липоевой кислоты. Фигура 2 показывает реологические кривые 1,5% водного раствора липоевой HA и гелей, образованных из нее посредством добавления 1 эквивалента Fe, 1 эквивалент Cu и 10 эквивалентов Zn, по сравнению с этерифицированной липоевой кислотой.
Очевидность поперечного сшивания между полимерными цепями, вызываемого присутствием металла, демонстрирует вовлечение двух единиц липоевой кислоты в комплексообразование катиона. Поскольку при хелатировании сложный эфир остается стабильным, создается компактная трехмерная сетка полимерных цепей, которая делает увлажняющее и защитное действие даже более эффективным.
С целью сравнения, в физической смеси HA и липоевой кислоты, происходит взаимодействие только между последней и металлом, не включая полисахарид; комплекс липоевая кислота-металл становится нерастворимым и создает аморфный агрегат. Липоевая кислота также хелатирует металл посредством карбоксильной группы, образуя соединение, отличающееся от соединения, образуемого сложным эфиром на HA.
Неполные сложные эфиры гликозаминогликанов с липоевой кислотой или с липоевой и муравьиной кислотой также имеют защитную активность против агрессивных окислительных агентов, таких как гипохлоритная система и система Фентона.
Гиалуроновая кислота сама по себе обладает действием захвата частиц радикалов и окислительных частиц, но данное свойство значительно усиливается в сочетании с липоевой кислотой.
Скорость элиминации гипохлорита с помощью HALipoi, CSLipoi, нативной HA или нативной CS измерили в 2 мМ растворе. На Фигуре 3 показаны графики, касающиеся кинетики, которые показывают поглощение ионов гипохлорита с течением времени: концентрация полисахаридов составляет 1 мМ в повторяющихся единицах; степень замещения в липоевой кислоте (DS) в HALipoi составляет 0,28; и DS в CSLipoi составляет 0,34.
2
2
2
2
2+
И снова в отношении системы Фентона (HO/Fe), которая создает кислородные радикалы, было доказано, что для элиминации радикалов сложные эфиры липоата HA и CS значительно более эффективны, чем соответствующий полисахарид. Растворы, содержащие в своем составе краситель (трипановый синий), обрабатывали HO (0,1 мМ) и Fe (0,05 мМ); кислородные радикалы окисляют хромофор, спектральная поглощательная способность которого при 588 нм быстро падает с течением времени. Затем приготовили множество аналогичных растворов, также содержащих в своем составе HA, CS, HALipoi или CSLipoi, в увеличивающихся концентрациях (cp). Полисахарид способен элиминировать радикалы и сохранять краситель нетронутым. Фигура 4 показывает эффективность действия акцептора при различных концентрациях полимера.
Cp, требующаяся для сокращения вдвое вреда, вызванного радикалами для окрашивания, составляет 1,5 мМ для нативной HA, и падает до 0,26 мМ для HALipoi, содержащего в своем составе DS в липоевой кислоте в размере 0,28 моль/моль. CS создает данный результат в концентрации, равной 0,22 мМ, а CSLipoi при cp=0,11 мМ.
Также оценивали защиту против ферментативного разрушения: полисахарид, распределенный на коже головы, может легко проникать в полость фолликула волоса, где он входит в контакт с жизнеспособными клетками; для выполнения своего действия как можно более эффективно, важно, чтобы он не разрушался гидролитическими ферментами, особенно гиалуронидазой, слишком быстро. Одно из преимуществ изобретения по сравнению с нативной гиалуроновой кислотой состоит в том, что присутствие заместителей сложных эфиров липоевой или смешанной липоевой и муравьиной кислоты защищает ее против ферментативного разрушения. Указанное инновационное свойство проиллюстрировано следующей кинетикой ферментативного расщепления посредством реологических измерений.
Исследование проводили на растворе HA и растворе липоевой HA с D.S.=0,3, описанной в примере 1 ниже, в концентрации, равной 1,0% мас./мас., в ацетатном буфере. Каждый тест кинетики гидролиза выполняли посредством добавления приблизительно 70 мкм концентрированного раствора "внутренней" коровьей тестикулярной гиалуронидазы (1060 ед/мг) в 1,5 мл раствора полимера для предоставления соотношения фермент/полимер, равного 1:200. Смесь перемешивают в течение 30 секунд и переносят на пластину реометра для непрерывного измерения вязкости. Перед перемешиванием растворы и пластины реометра термостатируют при 37°C. Фигура 5 показывает постепенное изменение вязкости по мере того, как фермент гидролизует полисахарид. Сложноэфирное производное сопротивляется ферментативному действию дольше, чем нативная HA.
На основе факторов, изложенных выше, очевидно, что композиции согласно изобретению являются полезными для регенерации, укрепления волос и обработки против потери волос, и для лечения состояний андрогенной алопеции и телогеновой алопеции.
in vitro
in vivo
Изобретение дополнительно проиллюстрировано с помощью следующих примеров получения смешанных липоевого/муравьиного сложных эфиров гиалуроновой кислоты, соответствующих косметических рецептур и тестов активности и.
Пример 1: Синтез сложного липоевого и муравьиного эфира натриевой соли гиалуроновой кислоты
2
2 г HA в 40 мл FA (5% мас./мас.) вводят в 100 мл трехгорлую колбу, и раствор оставляют при механическом встряхивании при 90°C, в потоке N, до полной солюбилизации полимера. Затем температуру доводят до комнатной температуры с помощью водяной бани.
2
Затем липоевую кислоту (772,1 мг, равных 0,75 HA эквивалентам HA) отдельно солюбилизируют в 2 мл DMSO; затем добавляют твердый карбонилдиимидазол (CDI, 667,5 мг, равных эквивалентам 1,1 липоевой кислоты) и оставляют для реакции при комнатной температуре до полного высвобождения CO.
2
3
В этом момент в раствор полимера в FA вводят 200 мг NaCO; затем добавляют активированную липоевую кислоту и оставляют раствор при встряхивании при комнатной температуре. Раствор становится желтым, прозрачным и сильно вязким (pH~10).
2
Спустя время реакции, составляющее между 30 минутами и 4 часами, реакцию останавливают посредством добавления 20 мл HO и 14 мл 0,5M HCl; итоговый pH составляет 7,05. Итоговый раствор, который является немного вязким, прозрачным и бледно-желтым, очищают с помощью диализа, и полимер извлекают путем сублимационной сушки.
ЯМР-анализ лиофилизата предоставляет возможность количественной оценки степени замещения в сложных эфирах липоата (DSlip) в размере 0,35 и в сложных эфирах формата (DSform) в размере 0,07.
Пример 2: Синтез сложного липоевого и муравьиного эфира хондроитинсульфата
2
4 г хондроитинсульфата (CS) в 20 мл FA (20% мас./мас.) вводят в 100 мл трехгорлую колбу, и раствор оставляют под механическим встряхиванием при 90°C, в потоке N, до полной солюбилизации полимера. Затем температуру доводят до комнатной температуры с помощью водяной бани.
Липоевую кислоту (984,2 мг, равную 0,6 эквивалента HA) солюбилизируют отдельно в 2 мл DMSO; затем добавляют твердый карбонилдиимидазол (CDI, 851,3 мг, равных эквивалентам 1,1 липоевой кислоты) и оставляют для реакции при комнатной температуре до полного высвобождения газа.
2
3
В этот момент в раствор полимера в FA вводят 320 мг NaCO; затем добавляют активированную липоевую кислоту, и раствор оставляют при встряхивании при комнатной температуре. Раствор становится желтым и прозрачным, и остается жидким.
Спустя время реакции, составляющее между 30 минут и 4 часов, реакцию останавливают посредством добавления 40 мл H2O и 14 мл 0,5M HCl, которая нейтрализует pH до 7,15; итоговый раствор, который является немного вязким, прозрачным и бледно желтым, очищают с помощью диализа, и полимер извлекают путем сублимационной сушки.
ЯМР-анализ лиофилизата предоставляет возможность количественной оценки степени замещения в сложных эфирах липоата (DSlip) в размере 0,28 и сложных эфирах формата (DSform) в размере 0,05.
Пример 3: Получение усиливающего/укрепляющего водно-спиртового лосьона в концентрации, равной 0,2%
Липоат сложного эфира/формата HA (пример 1)
0,20
Вода
75,04
Денатурированный спирт
20,0
Этоксидигликоль
1,2
Экстракт Picea abies, пентиленгликоль
1,0
Экстракт Swertia japonica, бутиленгликоль, вода
0,60
Инозитол
0,50
Бетаин
0,50
ППГ-26-бутет-26, ПЭГ-40 гидрогенизированное касторовое масло, вода
0,30
Тетранатрий глутамат диацетат, вода
0,30
Отдушка
0,15
Кафеин
0,10
Молочная кислота, вода
0,10
Нордигидрогваяретовая кислота
0,01
Пример 4: Получение усиливающего/укрепляющего водно-спиртового лосьона в концентрации 0,5%
Липоевый-муравьиный сложный эфир HA (пример 1)
0,50
Вода
74,74
Денатурированный спирт
20,0
Этоксидигликоль
1,2
Экстракт Picea abies, пентиленгликоль
1,0
Экстракт Swertia japonica, бутиленгликоль, вода
0,60
Инозитол
0,50
Бетаин
0,50
ППГ-26-бутет-26, ПЭГ-40 гидрогенизированное касторовое масло, вода
0,30
Тетранатрий глутамат диацетат, вода
0,30
Отдушка
0,15
Кафеин
0,10
Молочная кислота, вода
0,10
Нордигидрогваяретовая кислота
0,01
Пример 5: Получение усиливающего/укрепляющего и успокаивающего водно-спиртового лосьона на основании 0,2% липоата HA и цинка
Липоат сложного эфира/формата HA (пример 1)
0,20
Вода
75,02
Денатурированный спирт
20,0
Этоксидигликоль
1,2
Экстракт Picea abies, пентиленгликоль
1,0
Экстракт Swertia japonica, бутиленгликоль, вода
0,60
Инозитол
0,50
Бетаин
0,50
ППГ-26-бутет-26, ПЭГ-40 гидрогенизированное касторовое масло, вода
0,30
Тетранатрий глутамат диацетат, вода
0,30
Отдушка
0,15
Кафеин 0,10
Молочная кислота, вода
0,10
Нордигидрогваяретовая кислота
0,01
Хлорид цинка
0,02
Пример 6: Получение усиливающего/укрепляющего и антисептического водно-спиртового лосьона на основании 0,2% липоата хондроитинсульфата и серебра
Липоат сложного эфира/формата CS (пример 2)
0,20
Вода
75,02
Денатурированный спирт
20,0
Этоксидигликоль
1,2
Экстракт Picea abies, пентиленгликоль
1,0
Экстракт Swertia japonica, бутиленгликоль, вода
0,60
Инозитол
0,50
Бетаин
0,50
ППГ-26-бутет-26, ПЭГ-40 гидрогенизированное касторовое масло, вода
0,30
Тетранатрий глутамат диацетат, вода
0,30
Отдушка
0,15
Кафеин
0,10
Молочная кислота, вода
0,10
Нордигидрогваяретовая кислота
0,01
Нитрат серебра
0,02
Пример 7: Получение масляно-водного крема
Ниже описано получение готовой формы в виде крема, содержащей в своем составе один из сложных эфиров липоевой кислоты согласно изобретению.
Готовая форма масляно-водного крема содержит в своем составе, в качестве функционального агента, соединение, описанное в примере 1, в концентрации, равной 0,1%, смешанное должным образом с обычными эксципиентами, используемыми в косметике для кожи, такими как эмульсификаторы, загустители, масла, увлажнители, желирующие агенты, консерванты и т.д.
Кратко, способ состоит в следующем: Приблизительно 600 мл деминерализованной воды (соответствующей приблизительно 60% по массе всей готовой формы) загружают в турбоэмульсификатор и добавляют предварительно расплавленную жировую фазу при встряхивании приблизительно при 70°C. Смесь эмульсифицируют и медленно охлаждают до температуры, равной 35-40°C. При данной температуре добавляют термолабильные и летучие компоненты, за которыми следует липоевый сложный эфир натриевой соли HA, описанный в примере 1, растворенный в подходящем количестве воды. Смесь оставляют при медленном встряхивании до тех пор, пока не будет достигнута температура, равная 25-30°C, а затем итоговый продукт выгружают в подходящий контейнер.
Результатом является крем со следующим составом (% мас./мас.):
Липоевый сложный эфир натрия HA (Пример 1)
0,1
Масла (пальмитиновые/каприловые глицериды-триглицериды)
12,0
Неионные эмульсификаторы
6,0
Цетиловый спирт
2,0
Диметикон
4,0
Силикат MgAl
2,0
Глицерин
3,0
Ксилит
2,0
Парабен
0,7
Вода q.s.
до 100
Пример 8: Получение пены
Готовая форма содержит в своем составе, в качестве функционального агента, соединение, описанное в примере 1, в концентрации, равной 0,1%, смешанное должным образом с обычными эксципиентами, используемыми в косметике для кожи, такими как эмульсификаторы, загустители, масла, увлажнители, желирующие агенты, консерванты и т.д.
Результатом является крем со следующим составом (% мас./мас.):
Липоевый сложный эфир натрия HA (Пример 1)
0,1
Пантенол
0,3
Ниацинамид
0,15
Хлорид цитримония
5,0
Полисорбат 80
1,6
Токоферил ацетат
0,02
Отдушка
0,2
Гидролизованный шелк ПГ-пропил-метилсиландиол
3,0
Феноксиэтанол, каприлил гликоль
1,5
2,4-дихлорбензиловый спирт
0,15
Вода q.s.
до 100,0
Пример 9: Получение маски
Готовая форма масляно-водного крема содержит в своем составе, в качестве функционального агента, соединение, описанное в примере 1, в концентрации, равной 0,05%, смешанное должным образом с обычными эксципиентами, используемыми в косметике для кожи, такими как эмульсификаторы, загустители, масла, увлажнители, желирующие агенты, консерванты и т.д.
Результатом является крем со следующим составом (% мас./мас.):
Липоевый сложный эфир натрия HA (Пример 1)
0,05
Пантенол
0,5
Хлорид гуаргидроксипропилтримония
0,05
Вода, цитримоний хлорид
6,0
Цетеариловый спирт, цетеариловый глюкозид
4,0
Гликоль пальмитат
2,0
Изононил изононаноат
3,5
Диметикон
1,5
Бисаболол
0,1
Токоферил ацетат
0,2
Феноксиэтанол, каприлил гликоль
1,5
Отдушка
0,5
Циклопентасилоксан
1,5
Вода, гидролизованный шелк ПГ-пропил-метилсиландиол
1,0
2,4-дихлорбензиловый спирт
0,15
Вода q.s.
до 100,0
Пример 10: Получение шампуня
Готовая форма в виде шампуня, содержащая в своем составе, в качестве функционального агента, соединение, описанное в примере 1, в концентрации, равной 0,2%, имеет следующий состав (% МАС/МАС):
Липоевый сложный эфир натрия HA (Пример 1)
0,2
Пантенол
0,05
Динатрий EDTA
0,15
Экстракт цветов Lonicera caprifolium,
экстракт цветов Lonicera japonica, вода
0,5
Глицерин
3,0
Сорбитол, вода
0,4
Бетаин
0,5
Ксилитилглюкозид, ангидроксилитол, ксилит
1,0
Динатрий кокоилглутамат, вода
10,0
Децилглюкозид, вода
5,0
Натриевые соли кокоиламинокислот яблочного сока, вода
3,0
Кокамидопропилбетаин, вода
10,0
Кокамидопропил ПГ-димоний хлорид фосфат
1,0
ПЭГ-120 метил глюкоза триолеат, пропиленгликоль, вода
4,0
ПЭГ/ППГ-120/10 триметилпропан триолеат, лаурет-2
0,7
Полисорбат 20
1,0
Отдушка
0,5
Каприлил/каприл глюкозид
5,0
Вода q.s.
до 100,0
Пример 11: Трихологические тесты in vitro
Взаимодействие полимер-волосы может быть продемонстрировано посредством измерения некоторых химико-физических параметров на срезанных стержнях волос, обработанных лосьонами на основании липоевой HA, как описано в примерах 3 и 4. Наиболее существенными тестами в связи с этим являются оценка блеска, фиксация завивки и сохранение гидратации на срезанных волосах.
Для количественного испытания использовали косы "Italian Virgin Hair", состоящие из прямых темно-коричневых волос длиной 16 см (LoCurcio - Manifattura Italiana Capelli, Palermo, Italy). Косы делили на тестовые пряди, весящие приблизительно 2-3 г, взвешенные точно до второго десятичного знака, и поддерживали эластичным хлопком. Затем пряди волос подвергали стандартному промыванию основным шампунем [Активное Моющее Вещество (SAL)=15%] и сушили обычным феном (2000 ватт, с максимальной скоростью и уровнем нагрева воздушной струи), для выравнивания поверхности.
В каждом тесте, три пряди волос обрабатывали лосьоном, содержащим в своем составе 0,2% активного ингредиента (P02), три 0,5% лосьоном (P05) и три только раствором эксципиентов, без функционального полимера (P00); в заключение, еще три пряди обрабатывали только водой (STD).
Фиксация завивки:
Процедура получения прядей волос включает стандартное промывание, ополаскивание, обработку тестовым лосьоном, завивку и сушку феном. Затем пряди подвергают растяжению, и спустя предварительно установленное время измеряют удлинение завитков, обозначающее комбинацию пластической деформации и упругого сокращения прядей волос.
Фигура 6 показывает среднее удлинение в мм и среднее изменение в процентах при развивании обработанных прядей (P05, P02, P00) за 24 часа, по сравнению с необработанными волосами (STD). Различия в воздействии на образцы, обработанные лосьонами, и образцы, обработанные плацебо, были статистически значимыми.
Обработка волос лосьоном P05 улучшает упругость волос и помогает сохранять волну вьющихся или волнистых волос, доказывая таким образом пользу для увеличения стойкости формы волос.
Наоборот, более низкое содержание полимера, составляющее приблизительно 0,2%, точно определено для лосьонов с эффектом сглаживания, потому что они приводят к статистически значимому уменьшению силы скручивания по сравнению с прядями волос, которые подвергали такой же процедуре обработки, но без активных ингредиентов.
Блеск
Блеск измеряли колориметрическим методом, на основании определения коэффициента отражения света на пряди волос.
Системой измерения, используемой для чтения, была система L* a* b* (цветовое пространство CIELAB), где:
L*
соответствует яркости цвета. Значения L* выражены по шкале 0-100, где 0 соответствует черному цвету, а 100 - белому.
a*
b*
и  обозначают две цветовые оси, где a* представляет красную ось, а b* - желто-голубую ось.
L*
Данное исследование рассматривало параметр , в качестве индекса яркости образца, а именно его светоотражательной способности.
Фигура 7 показывает значения L*, измеренные на прядях волос перед и после обработки.
Обработка волос лосьоном, содержащим в своем составе между 0,2% и 0,5% липоата HA, повышает значение L* яркости после одного нанесения приблизительно на +2,2-2,4% по сравнению с первоначальными значениями и приблизительно на +4,7-4,5% по сравнению с лосьоном плацебо. Различия в воздействиях на образцы, обработанные лосьонами, по сравнению с плацебо, были статистически значимыми.
Увлажнение
Методом измерения являлся весовой метод на основании способности прядей волос возвращать заданный уровень гидратации в условиях предварительно заданной температуры и влажности.
Фигура 8 показывает средние значения потери воды на грамм волос за 24 часа (D1-D24) для по разному обработанных групп прядей: P05, P02, P00, STD.
Обработка лосьонами, содержащими в своем составе липоат HA, вызывает высвобождение воды с постоянной скоростью в первые четыре часа, независимо от концентрации активного ингредиента, регулярным образом по сравнению с лосьоном плацебо и стандартом. Различия в воздействиях между образцами, обработанными лосьонами, и плацебо были статистически значимыми.
В любом случае добавление полимера помогает поддерживать динамику водного баланса волос, в наибольшей степени в случае P05.
Пример 12: Трихологические тесты in vivo
Оценка сенсорного эффекта
Для оценки эффективности и переносимости лосьона для волос, содержащего в своем составе 0,2% липоата HA, как описано в примере 3, 40 добровольцев применяли продукт один раз в день в течение двух недель, нанося его в любом количестве на сухие волосы. В конце периода применения они выражали свои субъективные мнения в опросном листе. Исследователь взвешивал бутылки в начале и конце теста для определения среднего количества продукта, использованного добровольцами.
Из ответов, полученных через опросный лист, были сделаны следующие открытия:
85% добровольцев полагали, что обработка является достаточной или очень эффективной, делая волосы менее сухими;
82,5% человек полагали, что обработка является достаточной или очень эффективной, делая волосы мягкими;
75% добровольцев полагали, что обработка является достаточной или очень эффективной, делая волосы блестящими;
67,5% добровольцев полагали, что обработка является достаточной или очень эффективной, делая волосы менее ломкими;
52,5% добровольцев полагали, что обработка является достаточной или очень эффективной для предотвращения и лечения секущихся концов;
Добровольцы в среднем применяли 28,32 г продукта со стандартным отклонением, равным 13,6 г.
В общем, мнения приписывали лосьону питательное действие, а именно ощущение здоровых, крепких, более сильных волос.
Оценка усиливающего/укрепляющего действия
Для оценки эффективности отобрали 20 человек (10 женщин и 10 мужчин), страдающих от легкой телогеновой алопеции и андрогенной алопеции (стадия I по Ludwig, стадия II по Hamilton). Добровольцы наносили 2,5 мл лосьона, содержащего в своем составе 0,2% липоата HA, как описано в примере 3, на кожу головы, один раз в день в течение 2 месяцев.
Оценки прочности на разрыв (испытание на растяжение) и подсчет волос, потерянных в процессе мытья (испытание на мытье), проводили в начале и в конце периода обработки.
Прочность на разрыв (испытание на растяжение)
Прочность волос на разрыв оценивали на основании общего числа волос, выпавших с корнем на трех участках (височной, лобной и затылочной областях), по следующей полуколичественной четырехточечной шкале:
0
=>6 волос, выпавших с корнем всего на трех участках
1
=4-6 волос, выпавших с корнем всего на трех участках
2
=1-3 волос, выпавших с корнем всего на трех участках
3
=0 волос, выпавших с корнем всего на трех участках.
В конце обработки было статистически значимое увеличение прочности на разрыв волос. Средние значения показателей приведены в следующей таблице:
Т<sub>0</sub>
T<sub>2mesi</sub>
Отклонение Т<sub>2 месяцы</sub>-Т<sub>0</sub>
Критерий Вилкоксона
Среднее 1,2Ст. откл. 0,7
Среднее 1,7Ст. откл. 0,7
0,5(41,7%)
Р=0,01
Подавление потери волос (испытание на мытье)
В конце обработки среднее отклонение подсчета волос составляло -50,0% по сравнению с началом отсчета времени и доказывало высокую значимость при статистическом анализе (p<0,001).
Добровольцы представляли базовые значения, распределенные в широком диапазоне (34-190 волос, потерянных в процессе мытья), и следовательно, представляют неоднородный пример исследования. Фигура 9 показывает подсчет потери волос перед и после обработки для каждого субъекта. Все обработанные субъекты наблюдали уменьшение потери волос, и эффективность продукта была наиболее значима в случаях, когда исходная ситуация была наиболее сложной.