[发明专利]聚合生物表面活性剂

说明书

相关申请的交叉参考

[0001]本申请要求保护2006年6月1日申请的美国临时申请序号60/809,825的优先权。

联邦资助研究的声明

[0002]不适用。

发明领域

[0003]本发明涉及可自组装或自动聚集成聚合胶束结构的生物表面活性剂及其在局部应用的皮肤病用产品中的用途。具体地说，本发明涉及聚合酰化生物表面活性剂，其在最小必需培养基中具有低临界胶束浓度(由约1.0ppm至约200ppm)，并具有增加代谢溶解性蛋白的能力。另外，它们具有相当低的毒性，优选地，在37岁女性成纤维细胞中的LD₅₀大于200ppm，以及具有增加胞外皮肤基质蛋白合成和/或增加细胞更新率的能力。

发明背景

[0004]表面活性剂作为一类分子对局部应用产品的配制人员是众所周知的。生物表面活性剂是来源于天然原材料的特定表面活性剂类别，易于被蛋白酶降解。和标准表面活性剂一样，它们在同一分子上既具有水溶性基团，又具有水不溶性基团，一般定义为“头和尾”。因此，它们对亲水性和亲脂性物质(例如油，对于本发明用途更有意义的是细胞膜)均具有亲和性；因此，这些分子还被描述为两性分子。本发明的生物表面活性剂对细胞膜具有高度亲和性，于相似浓度没有与标准表面活性剂相关的明显破坏。它们自身以降低不相适的“头和尾”之间的表面张力的方式定向。由于生物表面活性剂的浓度增加，交界面变得饱和，直至达到最小表面张力，即所谓的临界胶束浓度(“CMC”)。如果加入的生物表面活性剂大于CMC，则形成胶束或聚集体。CMC一般以微摩尔(mM)表示，取决于介质的温度和离子强度。这些聚集物的粒度和形状可变。在本发明范围内的聚合生物表面活性剂聚集体的粒度通常在约5nm至100nm的纳米范围内。

[0005]在护肤品中，十二烷基硫酸钠是一种常用的阴离子表面活性剂，用作润湿剂、乳化剂或清洁剂。其在蒸馏水中的CMC为约8.13mM(或约2400ppm)。季铵化合物是广泛使用的阳离子表面活性剂。十二烷基三甲基溴化铵是该类化合物的代表，在蒸馏水中的CMC为约14.6mM(或约4300ppm)。为了比较，细胞膜的主要成分-磷脂(例如二酰基磷脂酰胆碱)的CMC在约5×10^-3mM至约4.7×10^-7mM(约3ppm至约0.003ppm)的范围内。参见例如D.Datta，MembraneBiochemistry(1987)。本发明的聚合生物表面活性剂的CMC在代表性的阴离子和阳离子化合物以及上述细胞膜磷脂之间。

[0006]但是，常规的表面活性剂已知引起刺激、发炎和其它负面后遗症。这部分归因于使皮肤脱脂、除去必需的油以及快速渗透入表皮层。令人惊奇并出乎意料的是，本发明的聚合生物表面活性剂于相似的浓度不具有这些缺点。

[0007]如下所述，氨基酸序列在护肤品中的应用是本领域已知的。某些这样的序列可作为酰化部分(例如乙酰、肉豆蔻酰、棕榈酰)获得。一般而言，酰化是本领域技术人员众所周知的技术，用于增强喜水或亲水成分渗透入皮肤中。正常皮肤表面是高度疏水的，阻止亲水物质的显著渗透。然而，酰化氨基酸序列的特性就毒性而言可极大改变，这又影响了其最终的可用性。令人惊讶并出乎意料的是，本发明的许多聚合酰化生物表面活性剂对哺乳动物细胞的毒性相当低(约LD₅₀＞200)，同时对原核生命形态保持相对高度的毒性。

[0008]而且，与先有技术的酰化氨基酸序列不同，本发明的聚合生物表面活性剂能够增加皮肤基质蛋白(例如弹性蛋白、纤连蛋白、胶原蛋白)的合成和/或增加细胞更新率，同时没有使降解这些蛋白(例如基质金属蛋白酶)的酶合成协同增加。另外，令人惊奇并值得注意的是，本发明的生物表面活性剂不引起炎性蛋白增加，特别是白介素6和白介素8。该特性组合使这些化合物无以伦比地适合于护肤用途。

[0009]本发明的聚合生物表面活性剂以低CMC有效润湿表面的能力赋予了另一种令人惊奇并出乎意料的特性-广谱抗微生物活性。本发明的聚合生物表面活性剂能够抑制多种微生物的生长或杀死多种微生物，所述微生物包括大肠杆菌(E.coli)、绿脓杆菌(P.aeruginosa)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)和白色念珠菌(C.albicans)。