Uvb诱导的光损伤:用于局部治疗的组合物和方法

文档序号:722531 发布日期:2021-04-16 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 Uvb诱导的光损伤:用于局部治疗的组合物和方法 (UVB-induced photodamage: compositions and methods for topical treatment ) 是由 Z·本特维奇 J·梅洛尔 D·兰 G·科恩 于 2019-08-01 设计创作,主要内容包括:本发明涉及包含没药属植物的水基提取物的组合物,及其用于预防或治疗受试者皮肤的紫外线(ultra-violate)(UV)辐射损伤的使用方法。(The present invention relates to compositions comprising water-based extracts of commiphora genus plants and methods of use thereof for preventing or treating Ultraviolet (UV) radiation damage to the skin of a subject.)

UVB诱导的光损伤:用于局部治疗的组合物和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月2日提交的题为“用于治疗UVB诱导的光损伤的组合物和方法”的美国临时专利申请号62/713,613的优先权的权益,其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明,在其一些实施方式中,涉及植物提取物及其用途,如用于预防或治疗由紫外线(UV)辐射导致的损伤。

背景技术

在最近的几十年中,世界范围内报告的黑色素瘤和非黑色素瘤皮肤癌的发病率一直持续增长。这些主要归因于对日光辐射及其强烈的紫外线(UV)辐射的暴露增加。后者诱导对细胞的DNA和膜的直接损伤,因此被认为是皮肤癌的主要危险因素和原因。UVB诱导的癌发生与通过细胞DNA的UV吸收有关,UV吸收导致对DNA的损伤,产生致突变的二聚光产物(即环丁烷-嘧啶二聚体(CPD)和6-4光产物(6-4PP))。

通过吸收减弱UV辐射的防晒剂是抵抗日光暴露的主要保护剂。它们保护皮肤免受辐射诱导的光生物学变化的影响,且通常含有吸收或散射入射辐射的各种活性剂的组合,各种活性剂被分散在各种配方中。活性成分不被表皮、真皮吸收或不被吸收到血液中。然而,已经引起了关于它们的生态毒性、光不稳定、光毒性和光过敏反应的严重忧虑,且这些目前仍未被解决。在一项涉及2,715名患者的研究中,防晒剂(尤其是二苯甲酮-3)是光过敏的最常见原因。自从其最初发表以来,已经通过对超过一千名患者的第二次研究再次证实了该发现。受控的人类研究已经表明,防晒剂的使用并不总是能防止晒斑。造成这种天壤之别的原因之一是,个体施用防晒剂的浓度不与受控防晒系数(SPF)测试所用浓度(即2mg/cm2)相同。其它研究已经表明,大多数防晒剂使用者仅施用该数量的25%至75%。另外,目前不能获得用于逆转由UV辐射过度暴露导致的日光损伤的治疗方法。

当前,西方社会对天然和毒性较小的防晒剂的需求不断增长。天然草本产品越来越受到人们的关注,并且是合成的防晒剂的可靠替代品,尤其是显示具有抗氧化剂、UV吸收、和/或抗炎特性的那些。仍然在寻求安全有效的组合物,特别是可用于治疗或预防日光辐射的损伤并保持皮肤细胞的活力,同时不包括潜在有害的合成化合物的化妆品和皮肤护理组合物。为此,不仅对于健康个体,而且对于对光具有高敏感性的患者(光照性皮炎)——对于这些患者,即使短期暴露于阳光下也可能导致范围从皮肤红斑到癌症形成的有害影响——都期望这样的保护。

发明内容

在一些实施方式中,本发明涉及包含没药属(Commiphora)植物的水基提取物的组合物。在一些实施方式中,本发明涉及组合物,其包含通过对没药属植物进行水基提取而获得的提取物。在一些实施方式中,本发明涉及使用本发明的组合物预防或治疗受试者皮肤的紫外线(UV)辐射损伤的方法。在一些实施方式中,本发明部分基于以下发现:麦加香脂(C.gileadensis)水基提取物作为UV辐射保护剂是高度有效的。

根据一个方面,提供了组合物,其包含没药属植物的水基提取物。

根据另一个方面,提供了组合物,其包含通过对没药属植物进行水基提取而获得的提取物。

在一些实施方式中,组合物包含:(a)叶:按干重计10至30%(w/w);(b)果实:按干重计5至15%(w/w);(c)树枝:按干重计20至60%(w/w);或其任意组合。在一些实施方式中,组合物包含按干重计至少10%(w/w)的汁液(sap)。

在一些实施方式中,组合物包含0.2至2%(w/w)的酚类化合物。在一些实施方式中,组合物包含0.01至0.05%(w/w)的挥发性有机化合物(VOC)。

在一些实施方式中,没药属是麦加香脂(Commiphora gileadensis)。

在一些实施方式中,组合物包含水基提取物的一部分(级分或组分,a fraction)。

在一些实施方式中,组合物进一步包含抗氧化剂、螯合剂、清洁剂、皮肤保护剂、防晒剂、亮肤剂、抗皱剂、抗炎剂、抗衰老剂、或其任意组合。

在一些实施方式中,组合物包含皮肤病学上可接受的载体。在一些实施方式中,组合物包含化妆品上可接受的载体。在一些实施方式中,组合物为乳膏、乳液、软膏或喷雾剂的形式。

在一些实施方式中,在暴露于UV辐射之前、期间或之后,将组合物局部应用于受试者的皮肤。在一些实施方式中,UV辐射是UVB辐射。在一些实施方式中,受试者处于阳光暴露的风险中。

根据另一方面,提供了预防或治疗受试者皮肤的紫外线(UV)辐射损伤的方法,其包括将包含有效量的没药属植物的水基提取物的组合物局部应用于受试者皮肤。

除非另有定义,否则本文中使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文描述的那些类似或等同的方法和材料可以用于本发明的实施方式的实践或测试中,但是下面描述了示例性的方法和/或材料。在有冲突的情况下,以专利说明书(包括定义)为准。另外,材料、方法和实例仅是说明性的,并非意图是必要限制性的。

从下文给出的详细描述,本发明的进一步实施方式和可应用的全部范围将变得明显。然而,应当理解,详细说明和具体实例虽然表明了本发明的优选实施方式,但是仅以通过示例的方式给出,因为根据该详细说明,在本发明的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得明显。

附图说明

图1A-1B是麦加香脂的WSE(1A)和WPE(IB)的气相色谱分析的色谱图。

图2是垂直柱状图,显示了麦加香脂的全汁液乳剂(WSE)和全植物乳剂/提取物(WPE)的酚含量(灰柱)和抗氧化能力(黑柱)。

图3A-3E是垂直柱状图和示例,证明了在人类皮肤外植块器官培养(HSOC)中,麦加香脂的WPE和WSE减弱UVB诱导的细胞凋亡。(3A)是垂直柱状图,显示整个7月份动态的麦加香脂的光保护活性。HSOC用WSE(0.8mg/cm2)和WPE(0.9mg/cm2)局部预处理了24小时。温育后,用UVB(400mJ/cm2)挑战了外植块。照射后24小时测量了胱天蛋白酶-3活性水平。(3B)是垂直柱状图,显示整个7月份动态的麦加香脂的细胞毒性。HSOC用WSE和WPE局部预处理了24小时。然后,皮肤暴露于UVB。照射后24小时测量活力(MTT测定)。值是均值±SEM;n=4。(3C)是从7月至8月期间由麦加香脂WPE导致的作用变化的非限制性示意图。似乎在7月上半月与下半月之间,麦加香脂WPE的活性发生了积极的转变。(3D)是垂直柱状图,其显示WPE对于HSOC中细胞凋亡减少的光保护作用是剂量依赖性的。(3E)是垂直柱状图,其显示WPE的差异活性组分。取出植物的茎,将硬树皮从木髓分离,并如上所述评估了HSOC的凋亡。显示了负责光保护活性和细胞毒性的物质的主要储存库位于植物的树皮中,而不是木髓中。

图4A-4B是垂直柱状图,其显示麦加香脂在多次照射下保持其光保护能力。在HSOC反复暴露于有害阳光后,麦加香脂的WSE和WPE保持了它们的光保护活性。用WSE(0.8mg/cm2)、WPE(0.9mg/cm2)和WSE/WPE 1:1(v/v)的混合物对HSOC局部预处理了24小时。然后,将HSOC暴露于UVB。第二天,再次对HSOC进行了照射。照射后24小时测量了细胞凋亡(4A)和活力(4B)。值是均值±SEM;n=4。*表明相对于未经预处理的对照P<0.05;#表明相对于UVB照射的对照P<0.05。

图5A-5B是垂直柱状图,其显示在以色列的Ein-Gedi(07/08/2016)获得的麦加香脂,在比较分析中被证明相对于其它可得的醚制没药油(没药精油,ethereal Myrrha oil)是有利的。显示出本地的麦加香脂的WPE和WSE比来自地球其它地区的醚制没药油更有效。使用WSE、WPE和其它商业产品对HSOC局部预处理了24小时。图表的左侧:对照、WSE和WPE;在图表的右侧:商业的、埃塞俄比亚和也门的精油(ethereal oil)。然后,将HSOC暴露于UVB。照射后24小时测量了细胞凋亡(5A)和活力(5B)。值是均值±SEM;n=4。*表明相对于未经预处理的对照P<0.05;#表明相对于UVB照射的对照P<0.05。

图6A-6D是垂直柱状图,其显示在以色列的Ein-Gedi(07/08/2016)获得的麦加香脂,被证明与商业的防晒剂相比是有利的。用含有UV-阻滞剂ZnO(氧化锌)、WSE或WPE的乳膏对HSOC局部预处理了24小时。图表的左侧:对照和乳膏-氧化锌;在中间:乳膏-WSE;右侧:乳膏-WPE。然后,将HSOC暴露于UVB。照射后24小时测量了细胞凋亡(6A)和活力(6B)。与最流行的商业的防晒剂相比,麦加香脂的局部WPE和WSE对HSOC的细胞毒性较小。将HSOC用WPE和具有各种防晒系数(SPF;15至100)的矿物防晒剂预处理了24小时。图表的左侧:对照和乳膏-WPE;右侧:防晒剂产品。然后,将HSOC暴露于UVB。在UVB后24小时测量了细胞凋亡(6C)和活力(6D)。值是均值±SEM;n=4。*表明相对于未经预处理的对照P<0.05;#表明相对于UVB照射的对照P<0.05。

图7A-7C是垂直柱状图,其显示将本地麦加香脂的WPE和WSE添加到防晒剂乳液导致强大的光保护协同作用。用麦加香脂WPE和WSE和防晒剂乳液预处理的HSOC显示出较低水平的UVB诱导的细胞凋亡。将各种浓度的麦加香脂乳剂与防晒乳液(30SPF)混合。HSOC用制造的防晒乳液-乳剂局部预处理了24小时。图表的左侧:对照、WPE和原始防晒剂乳液喷雾剂(LS);在中间:25%LS和WPE的混合物;右侧:10%LS和WPE的混合物。然后,将HSOC暴露于UVB。照射后24小时测量了细胞凋亡(7A)和活力(7B)。值是均值±SEM;n=4。*表明相对于未经预处理的对照P<0.05;#表明相对于UVB照射的对照P<0.05。(7C)用麦加香脂WPE和WSE和防晒剂乳液预处理的HSOC展示了较低水平的UVB诱导的光损害。在经受麦加香脂(16/08/2016)的新鲜制备的乳剂的预处理以及随后暴露于UVB辐射表皮细胞中的CPD形成分析。通过ELISA测量了二聚体形成。HSOC用制造的乳液-乳剂局部预处理了24小时。图表的左侧:对照、乳剂(WSE和WPE);右侧:原始防晒剂乳液喷雾剂(LS)以及LS和10%乳剂的混合物。然后,将HSOC暴露于UVB。照射后接着对DNA光损害进行了测试。值是均值±SEM;n=4。*表明相对于未经预处理的对照P<0.05;#表明相对于UVB照射的对照P<0.05。

图8A-8D展示了麦加香脂WPE和WSE具有双重抗炎作用。(8A-8C)是垂直柱状图,其显示麦加香脂WPE和WSE下调了HSOC中的促炎细胞因子产生。将麦加香脂WPE和WSE局部应用于HSOC炎性模型(即先前已暴露于LPS(脂多糖)和EGF(表皮生长因子)的HSOC)并温育48小时后,收集了培养基以进行ELISA检测用于确定HSOC培养基中促炎细胞因子IL-6(8A)、IL-8(8B)和TNFα(8C)的量。值是均值±SEM;n=4。*表明相对于未经处理的对照P<0.05;#表明相对于LPS加上EGF诱导的对照P<0.05。(8D)是血红素加氧酶-I(HO-1)的蛋白质印迹分析的图像和相应的光密度测定的垂直柱状图,其显示麦加香脂WPE和WSE增加了HO-1酶的表达。使用初级抗HO-1抗体进行了用EGF加上LPS促炎刺激后HSOC中HO-1表达的蛋白质印迹分析;抗-β-肌动蛋白被用作为加载对照(loading control)。柱状图显示了用β-肌动蛋白归一化后的HO-1信号的光密度测定分析。图像分析由ImageJ软件完成。在通过EGF和LPS诱导炎症以及加入WPE或WSE培养48小时然后分析之后,评估HSOC中的HO-1水平。值是均值±SEM;n=3。*表明相对于未经预处理的对照P<0.05;#表明相对于EGF+LPS诱导的对照P<0.05。

具体实施方式

在一些实施方式中,本发明涉及包含没药属植物的水基提取物的组合物。在一些实施方式中,本发明涉及组合物,其包含通过对没药属植物进行水基提取获得的提取物。在一些实施方式中,本发明涉及使用本发明的组合物预防或治疗受试者皮肤的紫外线(UV)辐射损伤的方法。

提取物和组合物

在一些实施方式中,本发明涉及植物提取物。在一些实施方式中,本发明的植物提取物来源于没药属(Commiphora genus)(也称为“没药”)的成员。在一些实施方式中,没药属的成员是麦加香脂。

如本文所用,本发明的提取物包括整个提取物、其一部分、其部分、从中分离的化合物、或其任意组合。

在一些实施方式中,麦加香脂植物提取物是通过溶剂提取方法从麦加香脂的任何选择的部分获得的溶剂基的提取物。在一些实施方式中,根据本发明的溶剂是极性溶剂。在一些实施方式中,极性溶剂是水或任何水性溶液,如水基缓冲液或培养基。水基缓冲液的非限制性实例包括但不限于磷酸盐缓冲盐水(PBS)、Tris、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES)、3-(N-吗啉代)丙磺酸(MOPS),所有这些对于本领域普通技术人员来说都是明显的。在一些实施方式中,极性溶剂与哺乳动物的皮肤相容。

在一些实施方式中,在提取过程中使用的植物材料包含整个植物。在一些实施方式中,在提取过程中使用的植物材料包括来自植物的一个或多个不同的组织。在一些实施方式中,在提取过程中使用的植物材料包括叶、茎、果实、根、汁液或其任意组合。

在一个实施方式中,组合物包括含有叶的植物材料。在一个实施方式中,按干重计植物材料中的叶数量为按干重计组合物的5-20%(w/w)、10-35%(w/w)、15-40%(w/w)、20-45%(w/w)、30-55%(w/w)、40-60%(w/w)、50-70%(w/w)、或45-75%(w/w)。每种可能性代表本发明的单独实施方式。在一个实施方式中,组合物包括含有果实的植物材料。在一个实施方式中,按干重计植物材料中的果实数量为1-10%(w/w)、5-15%(w/w)、8-20%(w/w)、12-25%(w/w)、10-35%(w/w)、17-30%(w/w)、或20-40%(w/w)。每种可能性代表本发明的单独实施方式。在一个实施方式中,组合物包括含有树枝的植物材料。在一个实施方式中,按干重计植物材料中的树枝数量为1-5%(w/w)、4-10%(w/w)、8-18%(w/w)、10-30%(w/w)、15-25%(w/w)、20-28%(w/w)、或25-35%(w/w)。每种可能性代表本发明的单独实施方式。在一个实施方式中,组合物包括含有汁液的植物材料。在一个实施方式中,按干重计植物材料中的汁液数量为1-10%(w/w)、5-20%(w/w)、8-25%(w/w)、20-40%(w/w)、30-55%(w/w)、50-70%(w/w)、65-90%(w/w)、或85-99%(w/w)。每种可能性代表本发明的单独实施方式。

如本文所定义,术语“汁液”是指在植物的木质部管或韧皮部细胞中运输的流体。在一些实施方式中,汁液是从新鲜芽中收集的。在一些实施方式中,将从新鲜芽收集的汁液离心,并且收集上清液并将其溶解在水基溶剂中。在一些实施方式中,汁液是从干燥的树脂中收集的。在一些实施方式中,干燥的树脂被收集并洗涤。在一些实施方式中,干燥的树脂被研磨成粉末。在一些实施方式中,汁液从溶解在水基溶剂中的树脂研磨粉中提取。

在一个实施方式中,“水基的”是包含至少80%w/w水的组合物。在一个实施方式中,“水基的”是包含至少85%w/w水的组合物。在一个实施方式中,“水基的”是包含至少90%w/w水的组合物。在一个实施方式中,“水基的”是包含至少95%w/w水的组合物。在一个实施方式中,“水基的”是包含至少97%w/w水的组合物。在一个实施方式中,“水基的”是水性组合物。

在一些实施方式中,植物材料在收获后立即被提取。在一些实施方式中,植物材料首先被干燥以及然后被提取。在一些实施方式中,植物材料首先被储存以及然后被提取。在一些实施方式中,植物原料首先被处理以及然后被储存。如本文所用,在储存之前的处理包括例如冷冻、干燥、冻干或其任意组合。在一些实施方式中,储存期为数天至数周、数周至数月、数月至数年、或其之间的任何范围。在一些实施方式中,植物材料在储存之前、储存之后或两者均保持避光。

在一些实施方式中,植物材料在提取程序之前被进一步加工以便于提取程序。在一些实施方式中,在提取之前的加工方法包括但不限于压碎、切片或切碎(如通过使用研磨机或其它装置将植物部分破碎成小片或粉末)。在一些实施方式中,在提取之前的加工方法包括但不限于洗涤(如通过水、缓冲液、含防腐剂的缓冲液、或酸性溶液)。

在一些实施方式中,在提取程序中使用的溶剂的体积或量与固体植物材料的体积或量成比例。在一个实施方式中,比例是重量/重量(w/w)。在一些实施方式中,在提取程序中使用的溶剂的量的范围为从固体植物材料的量×1至×100(质量/质量)。在一些实施方式中,×1至×100(质量/质量)的范围是×1至×10(质量/质量)、×5至×50(质量/质量)、×2至×40(质量/质量)、×3至×80(质量/质量)、×7至×25(质量/质量)、×1至×20(质量/质量)、×10至×90(质量/质量)、×15至×85(质量/质量)、×4至x30(质量/质量)、x25至x60(质量/质量)、x40至x90(质量/质量)、x60至x85(质量/质量)、x80至x100(质量/质量)、或它们之间的任何范围。每种可能性代表本发明的单独实施方式。

在一些实施方式中,提取程序包括在5分钟至24小时的范围内的期间温育植物材料。在一些实施方式中,在5分钟至24小时的范围内包括5分钟至30分钟、20分钟至60分钟、1小时至3小时、2小时至5小时、4小时至10小时、8小时至16小时、12小时至18小时、15小时至20小时、19小时至24小时,或其间的任何范围。在一些实施方式中,提取程序包括在4℃至90℃范围内的温度下温育植物材料。在一些实施方式中,在4℃至90℃范围内包括4℃至30℃、5℃至40℃、10℃至70℃、30℃至65℃、50℃至85℃、55℃至75℃、60℃至80℃、40℃至70℃、10℃至50℃、或其间的任何范围。每种可能性代表本发明的单独实施方式。

在一些实施方式中,在提取程序之后,将提取的液体部分(级分,fraction)与固体(不溶性)物质分离。液体和固体部分的分离通过本领域普通技术人员已知的一种或多种标准分离过程来实现,且包括但不限于各种离心过程、过滤过程、或其任何组合。在一些实施方式中,使提取的液体部分进一步经受一个或多个纯化步骤。纯化方法的非限制性实例包括但不限于固-液萃取、液-液萃取、固-相萃取(SPE)、膜过滤、超滤、透析、电泳、溶剂浓缩、离心、超离心、具有或不具有高压的液相或气相色谱法(包括尺寸排阻、亲和等)、冻干、蒸发、使用各种“载体”(包括聚乙烯基聚吡咯烷酮(PVPP)、碳、抗体、和类似物)的沉淀、超临界流体(如CO2)的使用、或其组合。

在一些实施方式中,本发明的提取物被配制成用于局部施用的组合物。在一些实施方式中,提取物被配制成以选自以下的形式:凝胶、泡沫、乳膏、软膏、乳剂、乳液、粉末、悬浮剂或喷雾剂。每种可能性代表本发明的单独实施方式。

在一些实施方式中,本发明的组合物进一步包含可接受的美容剂,如本领域已知的。在一些实施方式中,美容剂选自:黄嘌呤、类维生素A、α-羟基酸、β-羟基酸、a-2肾上腺素能抑制剂、β-肾上腺素能激动剂、芳香酶反应抑制剂、抗雌激素、对苯二酚(氢醌,hydroquinone)、抗坏血酸、曲酸、皮质类固醇、黏多糖、胶原蛋白、雌激素、异黄酮、肉桂酸、过氧化苯甲酰、托酚酮、邻苯二酚、巯基胺、烟酰胺、生育酚、阿魏酸、壬二酸、肉毒杆菌、尿素、衍生物、其盐、或其任意组合。每种可能性代表本发明的单独的实施方式。

在一些实施方式中,组合物进一步包含化妆品上可接受的稀释剂、载体或赋形剂。在一个实施方式中,载体包含脂质体。在一个实施方式中,载体包含胶束。在一个实施方式中,载体包含微胶囊。在一个实施方式中,载体包含脂质体、胶束或微胶囊的任意组合。

在一些实施方式中,组合物进一步包含本领域技术人员已知的化妆品和皮肤病学制剂中常规使用的可接受的添加剂。

在一些实施方式中,组合物进一步包含抗氧化剂、螯合剂、清洁剂、皮肤保护剂、防晒剂、亮肤剂、抗皱剂、抗炎剂、抗衰老剂、或其任意组合。

如本文所用,“抗炎剂”是指有助于抑制或阻抑皮肤上或皮肤内或附近身体组织中的炎症,以及从而减少皮肤的发红和肿胀的任何组分。抗炎组分的非限制性实例包括但不限于维生素E或其衍生物、锌、尿囊素、甘草次酸(glycyrrhetic acid)、甘菊环、甲芬那酸(mefenamic acid)、苯基丁氮酮(phenylbutazone)、吲哚美辛、布洛芬、酮洛芬、ε-氨基己酸、氢化可的松、泛醇或其衍生物或盐、氧化锌和双氯芬酸钠。

在一些实施方式中,组合物进一步包含一种或多种抗氧化剂。在一些实施方式中,抗氧化剂包含酶促或非酶促抗氧化剂。酶促抗氧化剂的非限制性实例包括但不限于超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、和谷胱甘肽过氧化物酶。非酶促抗氧化剂的非限制性实例包括但不限于维生素E(生育酚)或其衍生物、维生素A(视黄醇)、维生素C(抗坏血酸)、类胡萝卜素或其衍生物、β-胡萝卜素、角黄素、玉米黄质、番茄红素(lycopen)、叶黄素、番红花酸、辣椒红素海胆苷(capsanthin echinacoside)、咖啡酰衍生物、低聚原花青素或原蒽醇(proanthanols)、绿茶多酚、二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚、单宁或其衍生物、没食子酸、鞣花酸、类黄酮、黄酮、儿茶素、槲皮素、花白素、醌类、泛醌、维生素K、硫胺或其盐、核黄素和乙酸核黄素、吡哆醇、吡哆醇盐酸盐、吡哆醇二辛酸酯(pyridoxine dioctanoate)、烟酸、烟酰胺(nicotinic acid anmide)、烟酸苄酯、bihirubin、甘露醇、色氨酸、组氨酸和去甲二氢愈创木酸(nordihydroguaiaretic acid)。

在一些实施方式中,组合物进一步包含抗坏血酸棕榈酸酯、二棕榈酸酯L-抗坏血酸酯(dipalmitate L-ascorbate)、L-抗坏血酸酯-2-硫酸钠(sodium L-ascorbate-2-sulphate)、或抗坏血盐(如钠、钾、或钙、或其混合物)形式的维生素C。在一些实施方式中,组合物进一步包含范围从0.1至50%(w/w)的量的维生素C。在一些实施方式中,组合物进一步包含维生素A棕榈酸酯形式的维生素A。在一些实施方式中,组合物进一步包含范围从0.5至15%(w/w)的量的维生素A。在一些实施方式中,组合物进一步包含以范围从0.1至5%(w/w)的量的一种或多种类胡萝卜素、其衍生物或其任何混合物。

在一些实施方式中,本发明的组合物进一步包含具有防晒剂和/或防晒霜性质的化合物。非限制性实例包括但不限于二氧化钛、氧化锌、滑石粉、红色凡士林(redveterinary petrolatum)、肉桂酸酯(如甲氧基肉桂酸辛酯)、benzone(如oxybenzone或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)、水杨酸酯(如高水杨酸酯或水杨酸辛酯)、苯甲酸(如对氨基苯甲酸)、和二苯甲酮(如氧基二苯甲酮)。组合物中使用的防晒剂的确切量将依据对日光的UV辐射所期望的防护程度而变化,并且可以由本领域普通技术人员容易地确定。

在一些实施方式中,本发明涉及包含有效量的没药属植物的水基提取物的组合物,用于治疗和/或预防由UV辐射导致的对受试者的皮肤细胞或皮肤组织的损伤。

皮肤损伤的非限制性实例包括但不限于在皮肤上形成伤口、失衡的皮肤微生物组、发红、皱纹、损害、和其它。

在一些实施方式中,本发明涉及用于减少UVR损伤的皮肤的炎症的组合物。在一些实施方式中,组合物用于伤口愈合。在一些实施方式中,组合物用于皮肤病学或美容的程序。在一些实施方式中,组合物用于抗衰老程序。在一些实施方式中,组合物用于皮肤微生物组平衡。

术语“皮肤病学的”,如本文关于其使用的方法、程序和组合物所使用的,涵盖治疗剂或化妆品、或两者。

治疗或预防方法

在一些实施方式中,本发明涉及用于预防或治疗受试者皮肤的紫外线(UV)辐射损伤的方法,其包括将包含有效量的没药属植物的水基提取物的组合物局部应用于受试者的皮肤。

如本文所用,“UV辐射损伤”是指由于暴露于本文所述的紫外线辐射而对皮肤层中的任何的细胞造成的任何伤害。在一些实施方式中,对细胞的伤害包括对细胞的:DNA、RNA、蛋白质、膜、代谢物或其任何组合的损伤。在一些实施方式中,对细胞的伤害导致细胞凋亡、坏死、或任何类型的细胞死亡。在一些实施方式中,对细胞的伤害包括细胞的癌性转化。如本文所定义,“癌性转化”是指受损细胞中癌症的发作。如本文所用,“癌症”涵盖与细胞增殖相关的疾病。

在一些实施方式中,UV辐射损伤导致皮肤疾病。在一些实施方式中,皮肤疾病包括癌症。在一些实施方式中,癌症包括黑素瘤。在一些实施方式中,疾病包括光照性皮肤病。在一些实施方式中,疾病包括光化性角化病(AK)。

如本文所用,术语疾病、病症或状况的“治疗(treatment或treating)”涵盖其至少一种症状的减轻、其严重性的降低、或其进展的抑制。治疗不需要意味着疾病、病症或状况已完全治愈。为了成为有效的治疗,本文中有用的组合物仅需要减少疾病、病症或状况的严重性,减少与之相关的症状的严重性,或提供对患者或受试者的生活质量的改善。

如本文所用,术语疾病、病症或状况的“预防”涵盖疾病、病症或状况的发作的延迟、预防、阻抑或抑制。如根据当前描述的主题所使用的,术语“预防”涉及其中在疾病/病状过程的诱导或发作之前,使对象暴露于当前描述的组合物的预防过程。术语“阻抑”用于描述这样的状况,其中疾病/病症过程已经开始,但尚未发生该状况的明显症状。因此,个体的细胞可能具有疾病/病症,但是尚未在临床上认识到疾病/病症的外部迹象。在任何一种情况下,术语预防都可应用于涵盖预防和阻抑。相反,术语“治疗”是指活性剂的临床应用,以对抗已经存在的状况,所述状况的临床表现已经在患者中被认识到。

如本文所用,术语“受试者”是指动物,更特别地是指非人类哺乳动物和人类生物体。非人类动物的非限制性实例包括:马、牛、骆驼、山羊、绵羊、狗、猫、非人类灵长类动物、小鼠、大鼠、兔子、仓鼠、豚鼠、猪。在一个实施方式中,受试者是人类。在一些实施方式中,需要其的受试者是患有与皮肤疾病相关的状况和/或处于患有与皮肤疾病相关的状况的风险的受试者。在一个实施方式中,皮肤疾病是通过暴露于UV辐射诱导的。

如本文所用,术语“状况”包括解剖学和生理学上与常态的偏离,其构成对活体动物或其部分之一的正常状态的损害,损害中断或改变身体功能的性能。

除非另外表明,否则本文叙述的任何浓度范围、百分比范围、或比率范围应理解为包括该范围内的任何整数及其分数(如整数的十分之一和百分之一)的浓度、百分比或比率。

除非另外表明,否则本文所叙述的与任何物理特征(如重量)有关的任何数值范围应理解为包括所叙述的范围内的任何整数。

在讨论中,除非另有说明,否则形容词(如“基本上”和“约”修饰发明的实施方式的一个或多个特征的条件或关系特征)应被理解为意味着条件或特性被定义在公差内,对于用于预期的应用的实施方式的操作,该公差是可接受的。除非另外表明,否则说明书和权利要求书中的字“或”被认为是包含性的“或”,而不是排他性的“或”,并且表明其所结合的项中的至少一个或任何组合。

应当理解,如上文和本文其它地方所使用的术语“一个(a和an)”是指“一个或多个”所枚举的组分。对于本领域的普通技术人员将清楚的是,除非另外具体表明,否则单数的使用包括复数。因此,术语“一个(a和an)”和“至少一个”在本申请中可互换使用。

为了更好地理解本教导的目的,并且绝不限制本教导的范围,除非另外表明,否则在说明书和权利要求书中使用的所有表达数量、百分比或比例的数字以及其它数值应理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此,除非有相反的指示,否则以下说明书和所附权利要求书中陈述的数字参数是近似值,其可以依据试图获得的期望特性而变化。至少,每个数字参数至少应根据报告的有效数字的数和通过应用普通舍入技术来解释。

在本申请的说明书和权利要求书中,动词“包含”、“包括”和“具有”及其结合中的每一个用于表明动词的一个或多个宾语不一定是动词的一个或多个主语的组分、元素或部分的完整列表。

本文所用的其它术语意图在由其在本领域中的众所周知的含义来限定。

通过研究以下实例,本发明的其它目的、优点和新颖特征对于本领域的普通技术人员将变得明显,而这些实施例并非意图进行限制。另外,如上文所述且如以下权利要求书部分所述,本发明的各个实施方式和方面中的每个在以下实例中均得到实验支持。

应当理解,为了清楚起见,在单独的实施方式的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方式中组合提供。相反,为了简洁起见,在单个实施方式的上下文中描述的本发明的各种特征,也可以单独地或以任何合适的子组合或在本发明的任何其它所述的实施方式中合适地提供。在各种实施方式的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施方式的必要特征,除非该实施方式没有那些要素就不能工作。

实施例

材料和方法

全植物乳剂/提取物(WPE)——“全植物提取物”是乳剂,其含有植物的整个树皮和髓部(core),且当油-树胶-树脂和植物的所有其它部分与水混合并加热时生成。使用湿法处理的新鲜植物(湿法)或使用干法处理的干燥植物获得了WPE。

干法——在黑暗、温暖和通风的空间中将植物的所有部分(树枝、叶、果实)倒转切下,然后研磨并粉碎所得干燥植物以获得粉末。接下来,将干燥的植物材料按约50%的叶、30%的果实、和20%的树枝的比例放在一起,并用水和1%(v/v)乙酸洗涤。将材料在室温下放置15分钟,以及然后将其放在黑暗且通风的空间,并切成可管理的片。然后将干燥的植物材料研磨以获得粉末。然后将水按如下方式添加到粉末:3体积的湿植物材料=1体积的干燥材料,并且从1kg的湿植物中可以获得1.2kg的WPE。对于50gr的干植物粉末,添加160ml水;以及然后在60℃下温育一个小时(同时频繁搅拌),且然后冷却。冷却后,将液体过滤,以及然后以1,500RPM离心15分钟。然后使所得沉淀的材料经受按压以排出油、树胶和提取物,以及然后重悬于160ml水中。

湿法——首先,将植物洗涤,以及切成可处理的片,并且随后添加与所需提取物效能相对应的水量。接下来,使用粉碎机(榨汁机)以获得具有精细结构的研磨混合物。然后将该半液体混合物在60℃下温育1小时,随后冷却。冷却后,使混合物经受按压以排出油、树胶和提取物,并且随后过滤。由于混合物对光敏感,因此其必须被保留在黑暗的容器中。

WSE——全汁液乳剂(提取物)——使没药属植物产生创伤后,立即从创伤(前汁液或CgSE)中渗出澄清的浓缩液体,其然后变得浑浊且较稠(乳胶状的稠液)。如果它被留在树上(或被留下滴到地面),它变成坚硬的“乳膏状”树脂。然后将变硬的树脂(Sap)洗涤、清洁并研磨成100微米的粉末,并且随后过滤以获得粉末。向粉末添加不具有或具有防腐剂的水,从而从1kg的Sap的溶液中获得3至5升乳剂。水重量以(Sap重量×3)×1.2计算。将乳剂在60℃下温育1小时(频繁搅拌),以及然后以1,500RPM离心15分钟。然后将上清液过滤,并将所得WSE用蜂蜡密封并融化,转移到用铝箔覆盖的容器,并在-80℃下避光保存。

乳膏制剂

如本文所述,可以制备几种含有活性成分的乳膏并评估在暴露于UVB之前和之后,其在皮肤光保护中的有效性。氧化锌(ZnO)乳膏——75%DDW+14%ZnO+7%甜杏仁油+4%赛比克(Sepigel)-305。WPE乳膏——73.14%DDW+17.31%WPE+5.7%甜杏仁油+3.85%赛比克-305。WSE乳膏——66.13%DDW+16.67%WSE+12.5%甜杏仁油+4.7%赛比克-305。

器官培养中的人类离体皮肤外植块(HSOC)

器官培养中完整的人类皮肤外植块(HSOC)已被用作完整人类皮肤的实验模型。人类皮肤获自进行腹部缩小手术的成年健康供体(女性;20-60岁)。所有实验均在以色列Be'er-Sheva的Soroka医学中心的机构审查委员会(伦理学“赫尔辛基”委员会)的批准下进行。在手术后不超过12小时使用皮肤外植块。简而言之,使用机械切片机(指定的按压设备)将样品切成0.8×0.8cm2的片。将外植块置于无菌的6孔板中;在补充有1%抗生素(青霉素-链霉素、两性霉素B溶液;Biological Industries Israel Beit-HaEmek Ltd.,目录号:03-033-1B)的高葡萄糖DMEM培养基(Life Technologies Ltd.,具有4,500mg/L D-葡萄糖+L-谷氨酰胺、w/o丙酮酸钠,目录号:41965-039)中,使表皮侧暴露于空气。在37℃和5%CO2下过夜恢复后使用外植块。

HSOC的紫外线B(UVB)辐射挑战

每个实验针对每种处理由一式四份组成。WPE、WSE或两者的组合局部应用在表皮上(分别为0.9或0.8mg/cm2皮肤片的外表面);另外,为了确定WPE的效能,在降低的WPE浓度的情况下进行了剂量响应分析。WPE在水中被稀释,并以各种浓度应用在HSOC上。温育24小时后,吸出了生长培养基并用磷酸盐缓冲盐水(PBS×1)替换。将皮肤片(HSOC)以剂量响应方式(400-750mJ/cm2)暴露于UVB照射挑战。随后,吸出PBS×1并用新鲜培养基代替。然后允许HSOC在标准条件下恢复24小时。为了收集表皮,将皮肤在56℃下的PBS×l中温育1分钟,其后使用镊子和手术刀使表皮从真皮物理分离,并再次在PBS×l中洗涤。表皮使用下文所述的技术进行测试。

按以下方式进行时程分析:当天将HSOC切割并进行预处理,并且放于温育中;24小时后进行照射,并返回温育直至集体收获日;(非)预处理对照对所有照射组均是共有的。

通过胱天蛋白酶(caspase)-3活性测定的细胞凋亡测量

使用胱天蛋白酶-3酶活性荧光测定确定表皮细胞中UVB诱导的细胞凋亡。将表皮片放置在96孔板中,并将125μL的胱天蛋白酶-3特异性底物溶液(500mM DTT、10%TritonX-100、在PBS×l中以1:1,000稀释的胱天蛋白酶-3底物)添加到每个孔。根据供应商的说明(37℃;40分钟;Ex.355nm;Em.460nm,Calbiochem,Ltd.,目录编号:235425),使用酶标仪以2分钟的间隔对酶的荧光产物进行了20次测量。

为了排除WPE、WSE、木髓提取物或树皮提取物直接相互作用并抑制胱天蛋白酶-3的蛋白水解活性的可能性,将人重组C末端组氨酸标签的胱天蛋白酶-3酶(以色列)与WPE、WSE、木髓提取物或树皮提取物一起温育,以及然后在96孔多层板(50ng/孔)中进行测定,使用胱天蛋白酶-3底物(Substrate)II、Fluorogenic来确定酶的荧光产物。作为对照,使用了已知的不可逆的泛(pan)-胱天蛋白酶抑制剂(CFI)。在总体积100μL中,测定在37℃下进行了40分钟。

活力测定

HSOC活力测定——通过使用MTT测定(噻唑蓝溴化四唑(Thiazolyl BlueTetrazolium Bromide),目录编号:M5655)在分离的表皮组织上进行表皮活力的确定。将表皮片置于96孔板中,并在37℃下温育1小时,每个孔含有120μL的5mg/mLMTT溶液。将得到的沉淀物(紫色的甲晶体)在室温下溶解于120μL的2-丙醇中15分钟。然后,使用酶标仪在560nm(Multiskan EX,Thermo Scientific)测量着色溶液的吸光度。

脂质过氧化终产物

使用荧光测定定量丙二醛(MDA)水平(OxiSelectTMTBARS Assay Kit;CellBiolabs,Inc.;目录编号:STA-330),确定表皮层中UVB诱导的脂质过氧化。将表皮片均质化,并根据供应商的说明直接测定样品的硫代巴比妥酸反应物(TBARS)水平。使用酶标仪Tecan Infinite M200 PRO在96孔96F Nunclon Delta Black Microwell SI(ThermoScientific;目录编号:137101)中检查了荧光终产物。

LPS诱导的促炎性HSOC模拟

对于HSOC,通过在补充有1%的抗生素青霉素-链霉素两性霉素B溶液(BiologicalIndustries Israel Beit-HaEmek Ltd.,目录编号:03-033-1B)的培养基(LifeTechnologies Ltd.,目录编号:41965-039)中添加来自大肠杆菌(E.coli)的内毒素(脂多糖)(LPS,Santa Cruz Biotechnology,Inc.;目录编号sc-3535)和上皮生长因子(EGF),离体模仿了炎症的状态;含有LPS的溶液被系统地添加到培养基。在获得炎症状态后,在无需培养基的重建的情况下,将WPE或WSE局部施用于HSOC,并共温育48小时。局部施用WPE或WSE后的两天,如下文所述收集并分析培养基。

LPS诱导刺激后HSOC中炎性细胞因子的定量

通过测量先前与WPE或WSE一起温育的HSOC的培养基中的炎性细胞因子(即IL-6、IL-8和TNFα)的水平,确定WPE或WSE对炎症过程的影响。具体地,将收集的用于确定IL-6和IL-8的DMEM样品在新鲜培养基中以1:500稀释并转移到平板,同时将收集的用于确定TNFα的DMEM样品转移到平板而不被稀释。根据制造商的方案,通过夹心法酶联免疫吸附测定(ELISA)(MaxTM Set Deluxe,美国加利福尼亚州圣地亚哥)确定每个样品中具体细胞因子的量。通过使用Tecan Infinite M200 PRO酶标仪在450nm处的光密度(OD)扫描定量地测量所得产物。

2,2-二苯基-1-苦味基肼基(DPPH)测定中自由基清除活性的确定

2,2-二苯基-1-苦味基肼基(DPPH)测定(目录编号:D9132)被用于监测涉及自由基的化学反应。制备了100μM DPPH的工作溶液;将20μL的WPE或WSE添加到24孔板中的380μL的DPPH溶液;在黑暗条件下于室温下温育30分钟,以生成自由基;将100μL的反应溶液转移至96孔板,并在酶标仪Tecan Infinite M200 PRO上测量每个样品在517nm处的吸光度。测量样品溶液对DPPH自由基溶液的清除效果,并将其转换为Trolox当量抗氧化能力(TEAC),通过其显示结果。

飞行时间质谱的电喷雾电离时间(ESI-TOF-MS)

在恒定流速下,使用正ESI-TOF-MS对样品进行了质谱分析。数据解释由MassHunter Profinder软件执行。

数据分析

数据表示为均值±均值的标准误差(SEM)。采用双尾t检验进行了统计学分析。与未处理的对照组相比,小于0.05(P<0.05)的P值被认为有显著差异。

实施例1

WPE和WSE中VOC的比较

发明人使用气相色谱法表征了WPE和WSE中的VOC。某些峰高度地突出并且在WPE和WSE之间共享(图1A-1B)。在下文(表)概述了WPE和WSE中VOC的比较。发现与WSE相比,WPE包含大约2.5倍多的VOC。具体地,与WSE相比,发现称为未知3和未知15的VOC在WPE中更突出,而称为未知10的VOC在WPE和WSE中均发现了相当的量(图1A-1B)。

表——WPE和WSE中的VOC比较(0.5%w/w或更低的VOC未呈现)

实施例2WPE和WSE中的抗氧化活性及总酚含量的比较

发明人定量了WPE和WSE中的抗氧化活性和总酚含量。发现了WPE和WSE都包含酚类化合物,其中WPE包含的大约相比WSE的2倍多(图2)。WPE在DPPH测定中具有自由基清除活性,其中抗氧化能力为6.7mg/Trolox当量/克干重。未检测到WSE的抗氧化能力。

实施例3

WPE和WSE减弱HSOC中UVB诱导的细胞凋亡

发明人发现,麦加香脂植物的化学组成在从7月到8月的相对较短的时间内变化。实际上,在7月初,WPE和WSE具有光保护电位,但仍远离其最大值(图3A)。此外,在此期间,发现WPE和WSE对HSOC是高度有毒的(图3B)。但是,到了7月中旬,主要的变化开始以发生——防止光损伤的能力增加,且同时物质的细胞毒性降低了。这样的趋势持续着,且到8月初,乳剂达到其保护HSOC免受有害UV辐射的最大活性。重要的是强调,在此期间,乳剂的细胞毒性,如果没有完全消失,已经达到了可接受的限度。

发明人的结论是,7月的上半月和下半月之间,在植物中发生了允许增强光保护组分和降低毒性的重要过程(图3C)。此外,关于WPE,其作用被证明是剂量依赖性的(图3D)。

然后,发明人显示,7月至8月期间对植物的最终成熟和最高程度的生物活性的实现是最关键的。在这一点上,关于WPE的组分,发明人显示,负责光保护活性和细胞毒性的活性物质的主要储存器在植物的树皮中,而不是在其木髓中(图3E)。

实施例4

麦加香脂在多次照射下保持其光保护能力

麦加香脂的WPE和WSE性能的连续测试显示了在保护HSOC免受有害的UV辐射方面令人印象深刻的结果(图4A-4B)。用WSE、WPE和WSE/WPE混合物对HSOC进行了预处理,且温育后被照射。次日使样品经受重复照射。本实验的独特性(peculitarity)在于其由两组组成:(i)第一次照射(标准处理)后;(ii)两次暴露后。对提取物的光保护活性的评价显示WPE和WSE在预防通过重复照射招致的光损伤方面均有较高的功效。

实施例5

麦加香脂WPE和WSE被证明相对于其它可得的醚制没药油(ethereal myrrha oil)是有利的

公开的WPE和WSE与在化妆品工业中广泛使用的可得没药精油;商业油;埃塞俄比亚生产的油;和来自也门的原始油的比较分析(图5A-5B)。结果证明Ein-Gedi地区(2016年8月期间)生产的乳化提取物相对于其它提取物无疑是有利的。例如,稀释的商业油活性较低,并迅速失去其光保护能力(图5A-5B)。

实施例6

麦加香脂WPE和WSE证明了其相对于商业防晒剂的优势

此外,发明人进行了含有氧化锌(ZnO)的乳膏、广泛使用的化妆品程序和作为UV吸收剂的防晒剂、或8月制备的WPE和WSE的比较分析(图6A-6B)。值得注意的是与包含WPE或WSE的有机乳膏相比,氧化锌具有较低的光保护活性和较强的细胞毒性。在下面的实验中观察到了类似的结果,该实验测试了具有不同SPF(从15到100)的流行的矿物质乳膏的光保护和毒性(图6C-6D)。证实了商业的矿物质乳霜确实具有强大的光保护能力,且同时具有以线粒体活性增加为表现的细胞毒素作用。与此相反,(8月收获的)WPE具有最大的光保护活性,同时具有降低的毒性。

实施例7

当麦加香脂WPE和WSE被添加到防晒剂乳液时具有协同的光保护作用

然后,发明人想要通过将麦加香脂WPE与合成的防晒剂结合来测试是否存在协同作用。当WPE被添加到防晒剂乳液时,这两种成分的最低浓度的组合导致最大的保护作用和平衡的活力(图7A-7B)。在接下来的实验中,还测试了协同相互作用在防止嘧啶二聚体(CPD)形成中的可能性。发明人清楚地证明了组合防晒剂乳液和WPE、WSE或两者的各种混合物的使用,与它们单独使用时它们中的每个所诱导的作用相比,增强了紫外线作用下的保护作用,并防止了致突变DNA缺陷的出现(图7C)。

实施例8

麦加香脂WPE和WSE具有双重抗炎作用

检查了通过LPS和EGF以及暴露于WPE和WSE在HSOC中诱导炎症后,促炎症细胞因子的表达(图8A-C)。WPE和WSE能导致仅IL-6产生的轻微减少(图8A);反过来,IL-8的表达实际上不受影响(图8B)。相反,TNFα合成显著减少(图8C)。发明人还显示了WPE和WSE诱导了已知具有低温保护性质的酶血红素加氧酶-1(HO-1)的表达激活(图8D)。

虽然在此已经描述了本发明的某些特征,但本领域普通技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等同物。因此,应当理解,所附权利要求意图覆盖落入本发明真正精神内的所有这些修改和改变。

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