ITMI20080444A1 - Agenti per contrastare e ridurre l'azione irritante dei tensioattivi in composizioni da applicare sulla pelle per la cura o la detersione del viso e del corpo - Google Patents
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Description
"Agenti per contrastare e ridurre l’azione irritante dei tensioattivi in composizioni da applicare sulla pelle per la cura o la detersione del viso e del corpo.”
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda l’uso di un agente per contrastare e ridurre l’azione irritante dei tensioattivi in composizioni da applicare sulla pelle per la cura o la detersione del corpo.
Gli ingredienti delle formulazioni per la detersione del corpo sono in genere tensioattivi, modificatori reologici, regolatori del pH, conservanti, pedanti, chelanti, antiossidanti, profumi ed altre sostanze con diversa funzione.
Responsabili dell’azione detergente sono i tensioattivi, aggiunti allo scopo nella formulazione in quantità generalmente intorno o superiore al 10%, composti contenenti gruppi anfifilici o anfipatici la cui doppia affinità per le sostanze polari e non polari è alla base del meccanismo della detersione. Tali tensioattivi presenti in elevata concentrazione per svolgere l’azione detergente sono definiti tensioattivi primari, distinti da altre sostanze con proprietà anche surfattanti aggiunte talvolta in concentrazione minore allo scopo ad esempio di aumentare la persistenza della schiuma o la viscosità della formulazione o per migliorarne altre proprietà reologiche.
Determinate classi di tensioattivi primari come gli alchil solfati (AS), tra cui ad esempio dodecil solfato, e gli alchil eteri solfati (AES), tra cui ad esempio sodio lauril etere solfato (SLES), sono preferite in quanto producono delle schiume soffici, abbondanti e cremose con una struttura compatta, omogenea e persistente.
Tuttavia è noto che tali tensioattivi svolgono un’azione denaturante delle proteine e sono perciò in grado di modificare la funzione di barriera della cute, favorendo la perdita d'acqua transepidermica, e di determinare l'insorgenza di dermatiti irritative da contatto (DIC). L’azione irritante di queste sostanze è funzione della dose e della modalità di applicazione. A tale riguardo, le formulazioni detergenti per il corpo possono dividersi in due categorie legate al tempo di contatto con la cute, ossia prodotti destinati a svolgere il loro effetto detergente per un tempo prolungato (in inglese, leave-on) e prodotti destinati ad essere rimossi per risciacquo in tempi brevi dall’applicazione (in inglese, rinse-off).
A parità di superficie di contatto, in seguito all’applicazione di un prodotto di tipo leave-on si ha sulla cute un aumento della concentrazione delle sostanze presenti nel formulato per effetto dell’evaporazione dell’acqua nel tempo; viceversa con l’applicazione di un prodotto di tipo rinse-off, quale ad esempio un bagnoschiuma, si verifica una riduzione di tale concentrazione sulla cute per effetto della diluizione del prodotto con l’acqua di lavaggio ed anche come conseguenza del passaggio da soluzione o sistema disperso del prodotto a schiuma, la quale arricchendosi di una fase dispersa in più, l’aria, provoca una diminuzione della concentrazione degli ingredienti a contatto con la pelle.
In particolare, vi sono anche formulati detergenti di tipo leave-on come lozioni detergenti e struccanti il cui uso prevede di non risciacquare il viso dopo l'applicazione del prodotto. L’applicazione del prodotto viene fatta solitamente mediante appositi dischetti struccanti o con cotone idrofilo. E’ quindi normale che parte del formulato rimanga sulla cute. Spesso l’azione detergente/struccante di queste formulazioni è sostenuta da sostanze occlusive, quali oli minerali o tensioliti, che possono alterare la naturale perdita fisiologica d’acqua attraverso la pelle, con conseguente destrutturazione dello strato corneo ed apertura di vie intracellulari per sostanze a basso peso molecolare tali da favorire una considerevole irritazione della pelle, e talvolta reazioni allergiche. Scopo della presente invenzione è di contrastare l’azione di irritazione cutanea indotta dalle sostanze chimiche, in primo luogo i tensioattivi, che rientrano nelle formulazioni per la detersione del corpo, siano questi del tipo sia a lunga (leave on) sia breve (rinse off) permanenza sulla cute. Principalmente per risolvere tale problema, ma anche per conseguire altri vantaggi che saranno nel seguito descritti, la presente invenzione propone l’uso di un agente per contrastare e ridurre l’azione irritante dei tensioattivi in composizioni da applicare sulla pelle per la cura o la detersione del viso e del corpo, caratterizzato dal fatto che detto agente è scelto tra uno o più sali dell'acido glicirrizico.
In particolare secondo l’invenzione detto agente è scelto tra uno dei seguenti sali dell'acido glicirrizico, o loro miscele: monoammonio glicirrizinato (MAG), triammonio glicirrizinato, monopotassio glicirrizinato, dipotassio glicirrizinato (DPG), tripotassio glicirrizinato, monosodio glicirrizinato, disodio glicirrizinato, trisodio glicirrizinato.
Allo scopo di meglio comprendere caratteristiche e vantaggi dell’invenzione, se ne descrivono nel seguito esempi non limitativi di pratica attuazione con riferimento a composizioni adatte a varie applicazioni.
Le quantità degli ingredienti nelle composizioni sono espresse come percentuale in peso/peso (w/w). I nomi dei composti chimici non in italiano sono denominazioni cosmetiche internazionali INCI.
Esempio 1
In una prima forma di esecuzione dell’invenzione si sono formulati i seguenti ingredienti per preparare una docciaschiuma gel per pelli sensibili
Acqua q.s. 100
Coco glucoside 10-15%
Disodium laureth sulfosuccinate 1-5%
Glycerin 1-5%
Sorbitol 1-3%
Monoammonium glycyrrhizate 2%
Sucrose cocoate 1-3%
Acrylates/C 10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer 0,1 -0,5%
Sodium hydroxymethylglycinate 0,5%
Parfum (Allergen Free) 0,5-1%
Lactic acid q.s. pH 6.0
Esempio 2
In una ulteriore forma di esecuzione dell'invenzione si sono formulati i seguenti ingredienti per preparare una docciaschiuma normale
Acqua q.s. to 100 %
Sodium Laureth Sulfate (SLES) 9-15%
Ammonium Laureth Sulfate 1-3%
Disodium Cocoamphodiacetate 3-5%
Sodium Cocoyl Glutamate 3-6 %
Monoammonium glycyrrhizate 1,8 %
Dipotassium glycyrrhizate-0,2 %
PEG-150 Pentaerytrityl Tetrastearate 1-3%
PEG-6 Caprylic/Capric Glycerides 0,5-3%
Lactic acid q.s. pH 6.0
Metylparaben 0,05-0,2
Propylparaben 0, 05-0,2
Phenoxyethanol 0,5-0, 8%
Parfum (Allergen Free) 0.5-1%
Esempio 3
In una ulteriore forma di esecuzione dell’invenzione si sono formulati i seguenti ingredienti per preparare una mousse detergente viso per pelli sensibili
Sodium Cocoamphodiacetate 4-8%
Disodium laureth sulfosuccinate 5-10 %
Sodium chloride 0,3-0, 8
Monoammonium glycyrrhizate 2,5 %
Sodium hydroxymethylglycinate 0,5%
Acqua q.s. to 100 %
Esempio 4
In una ulteriore forma di esecuzione dell’invenzione si sono formulati i seguenti ingredienti per preparare un detergente viso per pelli sensibili con osmoprotettori
Glycerin 1-5%
Betaine 0,1-1%
Taurine 0,1-1%
Inositol 0,1-1%
Xilitol 0,1-1%
Allantoin 0,05-0,4%
Monoammonium glycyrrhizate 2,2 %
Disodium cocoamphodiacetate 4-8%
Sodium methyl cocoyl taurate 1-7%
Disodium laureth solfosuccinate 5-9%
Parfum (allergen free) q.s.
Pentylene glycol 5-8%
Caprylyl glycol 0,2-0, 5%
Lactic acid q.s. to pH 5,5
Acqua q.s. to 100 %
Esempio 5
In una ulteriore forma di esecuzione dell’invenzione si sono formulati i seguenti ingredienti per preparare una composizione struccante del viso di tipo leave on:
Isononyl isononanoate 4-8%
Isostearyl isostearate 3-7%
Isostearyl palmitate 0,3-4%
Sucrose tristearate 0,3-2%
Glyceryl stearate 0,1 -0,8%
Monoammonium Glycyrrhizate 1 ,2 %
Dipotassium Glycyrrhizate 1 ,0 %
Tetrasodium EDTA 0.2%
Xanthan gum 0,1 -0,8%
Cocamidopropyl betaine 0,5-3%
Sucrose palmitate 2-6%
Glycerin 3-8%
Triethanolamine q.s. pH 6
Pentylene glycol 5-8%
Parfum q.s.
Acqua q.s. to 100 %
Esempio 6
In una ulteriore forma di esecuzione dell’invenzione si sono formulati i seguenti ingredienti per preparare un wet wipes/struccante viso di tipo leave-on:
Acqua q.s. to 100 %
Glycerin 0,4-3%
Alcohol 10-17%
PEG-40 Hydrogenated castor oil 0,3-2%
PEG -7 Glyceryl cocoate 0,1-2%
Dipotassium Glycyrrhizate 2,0 %
Phenoxyethanol 0,5 %
PEG-7 Amodimethicone 0,2-0, 8%
Lactic acid q.s. to pH 5.5
Parfum (allergen free) q.s.
Allo scopo di valutare sperimentalmente l’effetto tecnico ricercato secondo gli scopi dell’invenzione, è stato condotto uno studio di irritazione cutanea in vitro e dell’attività in merito svolta dal sale monoammonio glicirrizinato (MAG), come di seguito descritto e con riferimento alle figure dei disegni allegati.
La figura 1 riporta un diagramma relativo ad un test di vitalità -MTT.
La figura 2 riporta un diagramma relativo ad un test ELISA-IL-1oc rilasciata nel medium di mantenimento, come di seguito descritto.
STUDIO IN VITRO
1. OGGETTO
Sono prese in esame composizioni a base del tensioattivo sodio dodecil solfato (SDS). Mantenendo il sodio dodecil solfato (SDS) quale controllo positivo di irritazione cutanea ad una concentrazione fissa del 5%, vengono preparate una serie di soluzioni in acqua sterile con dosi crescenti (1-2-3%) di monoammonio glicirrizinato (MAG, titolo > 98 %). Monoammonio glicirrizinato è inoltre valutato come tale alle concentrazioni del 2% e del 5%.
2. DISEGNO SPERIMENTALE
2.1. SISTEMA DI SAGGIO
2.1.1 Modello EPISKIN ™ (EPISKIN-SM™ ), EPISKIN SNC Lyon, France, è un modello di epidermide umana ricostruita. I cheratinociti umani vengono fatti crescere su un sostituto dermico consistente di una matrice di collagene I ricoperto da collagene IV. Un modello di epidermide altamente differenziata e stratificata si ottiene dopo 13 giorni di coltura e comprende strato basale, sopra basale, spinoso, granulare e uno strato corneo funzionale (Tinois et al., 1984). Il modello viene utilizzato nell'irritazione cutanea applicando a livello topico le sostanze in esame sulla superficie deH’epidermide e successivamente valutando la vitalità cellulare.
Quality Control EPISKIN-SM kits sono stati prodotti in accordo con le procedure di qualità (certificate ISO 9001). Tutti i componenti biologici de ’epidermide e anche il terreno di coltura sono stati testati per la presenza di virus, batteri e micoplasma. La qualità del prodotto finale è stata confermata da un saggio di citotossicità (MTT test) con SDS e attraverso l’analisi istologica.
Si sono preparate le seguenti soluzioni:
Le quantità degli ingredienti nelle composizioni sono espresse come percentuale in peso/peso.
2.2.1. ESPOSIZIONE
10μΙ delle soluzioni sono state applicate sulla superficie deH’epidermide per 15 minuti, seguiti da 42 ore di recupero.
2.3 CONTROLLI
3. METODI
VitroScreen sta implementando un sistema di qualità in ottemperanza alla normativa GLP (2004/9/CE and 2004/10/CE) in preparazione del GLP Audit e la relativa certificazione. I metodi utilizzati nello studio sono inseriti nell’elenco dei metodi di VitroScreen.
In seguito ad uno studio di convalida coordinato da ECVAM è stato validato dall'ESAC (27/04/07) l’Episkin test System che utilizza un modello di epidermide ricostruita in vitro- EPISKIN -per la valutazione dell'irritazione cutanea indotta da sostanze chimiche per la valutazione del pericolo ( Hazard identification) e la classificazione R38 : la vitalità cellulare viene quantificata dopo 15 min di esposizione† 42h di recovery. La quantificazione di IL-1a con metodo ELISA è parte del metodo validato per l'irritazione cutanea in quanto permette di discriminare le sostanze anche in assenza di diminuzione della vitalità cellulare.
3.1 SAGGIO MTT: MISURA DELLA VITALITÀ’ CELLULARE
3.1.1 Principio del metodo
Il test MTT è considerato uno standard intemazionale per la quantificazione della citotossicità ((ISO 10993-5 ). Il metodo permette la quantificazione di un effetto citotossico indotto dal prodotto attraverso la misura della vitalità cellulare. La citotossicità è quantificata misurando la diminuzione della vitalità cellulare rispetto ad un controllo negativo non trattato. E' basato sulla reazione di metabolizzazione che avviene tra il sale di tetrazolio (MTT) e gli enzimi mitocondriali (succinato deidrogenasi) dopo contatto con il prodotto per i diversi tempi di trattamento: solo la cellula vitale può trasformare il sale di tetrazolio nel derivato insolubile (Formazano) reazione che si evidenzia per la formazione di una colorazione viola alla base dell’inserto.
La metabolizzazione del sale avviene a livello delle cellule basali dell’epitelio nella zona sovrastante al supporto di policarbonato. L’estrazione del derivato di colore viola è effettuata in isopropanolo e la quantificazione è effettuata spettrofotometricamente a 570 nm.
3.1.2 Procedura
Una volta terminato il trattamento e la post-incubazione con le sostanze in esame, i modelli EPISKIN sono trasferiti in piastre da 12 pozzetti, riempiti con 2 mi di MTT (utilizzato alla concentrazione di 0,3mg/ml nel assay medium ) e il test viene eseguito per 3 ore a 37 °C, 5% C02, 90% di umidità.
L’estrazione del formazano dal tessuto viene eseguita in Eppendorf con 500 pi di isopropanolo acidificato (0.04 N HCL concentrazione finale) con un’incubazione in agitazione al buio per 4 ore a temperatura ambiente.
3.1.3 Materiali
• MTT sale di tetrazolio (Sigma M2128)
• Isopropanolo (Sigma )
• Assay Medium (Episkin )
• Phospate Buffer Saline (PBS)
• Microplate Autoreader M-200 INFINITE (TECAN)
• Bilancia analitica XS204 Mettler (0,00001)
3.2 DETERMINAZIONE QUANTITATIVA DELL’INTERLEUCHINA IL-1 a 3.2.1 Principio del metodo
L’Interleukina IL-1α è riconosciuta essere il principale modulatore degli eventi associati alla risposta di un evento infiammatorio/irritativo : è possibile dosarne il rilascio nel medium di crescita delle colture di epiteli e tessuti ricostruiti in vitro Questo saggio impiega la tecnica ELISA. Un anticorpo monoclonale specifico per la interleuchina specifica viene prefissato in una piastra a 96 pozzetti. Gli standards e i campioni vengono inseriti nei pozzetti: dove è presente Interleuchina, questa si lega all’anticorpo immobilizzato. Dopo lavaggio dei pozzetti dalle sostanze che non si sono legate, un anticorpo policlonale specifico per la molecola in esame legata ad un’ enzima viene aggiunto ai pozzetti. Dopo un ulteriore lavaggio del complesso anticorpo-enzima non legato, una soluzione substrato viene aggiunta alla piastra e si sviluppano delle colorazioni proporzionali alla quantità di Interleuchina legata nello step iniziale. Lo sviluppo di colore viene bloccato con una soluzione apposita e si misura allo Spettrofotometro l’intensità della colorazione.
I risultati vengono espressi in pg/ml: il range di sensibilità è 3,9 -250 pg/ml.
3.2.2 Procedura
Al termine del periodo di incubazione (42 ore) i campioni di medium vengono prelevati e conservati a -20°C in Eppendorf. I campioni vengono scongelati a temperatura ambiente solo prima dell'esecuzione del test. Le soluzioni scongelate vengono agitate in Vortex: si prelevano quindi 200 μΙ e si inseriscono nei pozzetti specifici (triplicate) secondo schema definito.
3.2.3 Materiali
Kit QUANTIKINE® (R &D systems ) Codice :DLA 50 (IL-1 )Microplate Autoreader M200-INFINITE (TECAN)
4. PROTOCOLLO
GIORNO 1 : Ricevimento del modello episkin
AN’arrivo, i tessuti EPISKIN vengono posizionati in piastra da 6 pozzetti con 4 mi di PBS e viene misurata la TEER .
I tessuti EPISKIN vengono quindi trasferiti in incubatore (37 °C, 5% C02 e 90% di umidità) in piastre da 12 pozzetti con maintenance medium e incubati tutta la notte.
GIORNO 2: Applicazione delle sostanze in esame
Vengono preparate le soluzioni e misurato il pH.
10μΙ delle sostanze in esame, del controllo positivo (SDS 5%) e negativo (acqua sterile) vengono applicate alla superficie dell’epidermide.
Le epidermidi trattate vengono mantenute a temperatura ambiente per 15 minuti (± 0.5 minuti).
Al termine dell’incubazione le epidermidi vengono lavate 2-3- volte con PBS e messe in incubatore con maintenance medium fresco per 42 ore di recovery.
GIORNO 4: MTT test
Alla fine del periodo di incubazione vengono raccolti i terreni che vengono conservati a -20°C in criovials.
Viene effettuata la misura della TEER post-trattamento e di seguito viene quindi eseguito il test MTT per 3 ore a 37°C con successiva estrazione di formazano per 4 ore come descritto nei metodi.
Alla fine del tets 2 x 200μl di campione per singolo pozzetto vengono trasferiti in piastre da 96 pozzetti e viene effettuata la lettura allo spettrofotometro a 570 nm.
5. ACQUISIZIONE DEI DATI
Le densità ottiche vengono direttamente registrate dal Microplate autoreader (TECAN INFINITE M-200 ), riportate in file Excel e viene calcolata la vitalità cellulare % rispetto alla densità ottica del controllo negativo .
5.1 INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI - MODELLO PREDITTIVO Il potenziale irritante è determinato dal valore di vitalità del tessuto esposto alla sostanza in esame.
La Classificazione come R38 -EU è attribuita alla sostanza che induce una vitalità inferiore al 50 % rispetto al controllo negativo.
6. RISULTATI
I risultati del test MTT sono riportati nella Figura 1 del disegno allegato. II controllo positivo SDS 5% ha indotto una riduzione della vitalità pari all’80% ed il modello predittivo lo classifica come irritante R38, risultato che permette di convalidare il saggio.
La presenza del MAG nelle soluzioni di SDS ha ridotto significativamente la citotossicità di SDS: i valori di vitalità cellulare dei campioni contenenti dosi crescenti di MAG (1-2-3 %) non sono diversi tra loro e corrispondono ad una vitalità tra il 47% ed il 50%.
SDS II modello predittivo classifica i tre prodotti come non irritanti borderline (cut-off 50 %).
La soluzione di MAG al 2% è priva di effetti citotossici ed al 5% si osserva una perdita di vitalità del 20% che classifica entrambi i prodotti come non irritanti.
Il dosaggio della IL-1 a effettuato con il metodo ELISA è riportato nella Figura 2 del disegno allegato.
Nessun rilascio viene quantificato nel controllo negativo ed un rilascio elevato oltre i limiti di rilevabilità (250 pg/ml) sono invece rilevati per il controllo positivo SDS 5%.
IL MAG valutato al 2% e 5% non ha indotto nessun rilascio di Interleuchina -1 a a conferma dei dati di vitalità cellulare.
7. CONCLUSIONI
E’ stato effettuato il dosaggio della citochina pro-infiammatoria IL-1 a. I risultati hanno classificato come:
NON IRRITANTE (NI) il Mono-Ammonium Glycyrrhizate testato al 2% e 5%. Il dosaggio della IL-1α nel medium di coltura hanno confermato il risultato.
IRRITANTE il controllo positivo SDS al 5%.
Le soluzioni di SDS in presenza di concentrazioni scalari di MAG hanno ridotto la tossicità del SDS di più del 50% rispetto alla composizione con SDS da solo, apportando valori di vitalità del 47% (MAG 1 %), 49% (MAG 3%) e 50% (MAG 2%), tra loro non significativamente diversi.
Dallo studio sperimentale svolto, si comprende pertanto come l’invenzione consenta di realizzare efficacemente gli scopi proposti.
In modo non limitativo, secondo la presente invenzione si ritiene che la capacità di detti agenti di contrastare e ridurre l’azione irritante dei tensioattivi ionici, quali alchil solfati e alchil eteri solfati sia divuta alla formazione di micelle miste di più grandi dimensioni e con struttura più rigida la cui penetrazione risulta conseguentemente sfavorita.
Un altro aspetto della presente invenzione è la capacità di detti agenti, quando aggiunti in composizioni detergenti di tipo leave-on, di ripristinare la funzione barriera della cute pur sostenendo la funzione detergente del prodotto.
In particolare, essi rappresentano una sorprendente soluzione per la detersione della pelle sensibile, che dal punto di vista fisiologico è caratterizzata da un pressoché costante stato infiammatorio a livello del derma.
Inoltre la presente invenzione rappresenta anche un mezzo efficace per veicolare sostanze curative, ad esempio antinfiammatorie, in prodotti per la cura o la detersione del corpo, in quanto le composizioni secondo l'invenzione, non avendo proprietà irritanti verso la cute anche per periodi prolungati di esposizione, possono essere addizionate di principi attivi terapeutici o lenitivi perché questi possano permanere sulla pelle per il tempo necessario a svolgere i loro effetti.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1) Uso di un agente per contrastare e ridurre l’azione irritante dei tensioattivi in composizioni da applicare sulla pelle per la cura o la detersione del viso e del corpo, caratterizzato dal fatto che detto agente è scelto tra uno o più sali dell'acido glicirrizico.
- 2) Uso secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto agente è scelto tra uno dei seguenti sali dell'acido glicirrizico, o più di detti sali a formare loro miscele: monoammonio glicirrizinato (MAG), diammonio glicirrizinato, triammonio glicirrizinato, monopotassio glicirrizinato, dipotassio glicirrizinato (DPG), tripotassio glicirrizinato, monosodio glicirrizinato, disodio glicirrizinato, trisodio glicirrizinato.
- 3) Uso secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che dette composizioni sono addizionate di principi attivi terapeutici o lenitivi.
- 4) Uso secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti tensioattivi sono tensioattivi primari come gli alchil solfati e gli alchil eteri solfati.
- 5) Uso secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che detti tensioattivi comprendono sodio lauril etere solfato (SLES).
- 6) Uso secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che detti tensioattivi comprendono dodecil solfato.
- 7) Uso secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto agente è presente in dette composizioni in quantità compresa tra 1% e 3% in peso 8) Composizione per la cura o la detersione del viso e del corpo comprendente un tensioattivo caratterizzata dal fatto di comprendere un agente per contrastare e ridurre l’azione irritante di detto tensioattivo, detto agente essendo scelto tra uno o più sali dell'acido glicirrizico. 9) Composizione secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto che detto agente è scelto tra uno dei seguenti sali dell'acido glicirrizico, o loro miscele: monoammonio glicirrizinato (MAG), diammonio glicirrizinato, triammonio glicirrizinato, monopotassio glicirrizinato, dipotassio glicirrizinato (DPG), tripotassio glicirrizinato, monosodio glicirrizinato, disodio glicirrizinato, trisodio glicirrizinato. 10) Composizione secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto di contenere uno o più principi attivi terapeutici o lenitivi. 11) Composizione secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto di contenere detto agente in quantità compresa tra 1% e 3% in peso
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