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CHEMIE DER<br />

KÖRPERPFLEGEMITTEL<br />

Kosmetikchemie 1<br />

Teil 2<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 1


Inhalt der Vorlesung<br />

Einleitung und Grundlagen 1<br />

Geschichte<br />

Produktgruppen<br />

Literatur<br />

Gesetzliche Grundlagen<br />

Toxikologie<br />

Grundlagen 2<br />

Mikrobiologie<br />

Dermatologie<br />

Aufbau der Haut<br />

Wirkungsnachweise<br />

Produktformen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 2


Sicherheit kosmetischer Mittel<br />

Es wurden von 1976 bis 2002 insgesamt 55,8 Milliarden<br />

Packungen verkauft und 59.332 Reklamationen verzeichnet.<br />

Daraus ergibt sich durchschnittlich:<br />

1,1 Unverträglichkeit pro 1 Million verkaufte<br />

Packungen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 3


Abbildungen teilweise von:<br />

Skin Care Forum Online Newsletter<br />

Cognis<br />

Link: http://www.scf-online.com/german/<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 4


Inhalt der Vorlesung<br />

3 Hautpflegepräparate:<br />

Zusammensetzung<br />

Emulsionen<br />

Inhaltsstoffe der Öl- und<br />

Wasserphase<br />

4 Sonnenschutzmittel /<br />

Hautbräunungsmittel<br />

5 Spezielle<br />

Hautpflegeprodukte<br />

Reinigungspräparate<br />

Dekorative Kosmetika<br />

Aerosole<br />

Desodorantien /<br />

Antitranspirantien<br />

6 Sonstiges<br />

Zahnpflegeprodukte<br />

Parfümierung<br />

kosmetischer Mittel<br />

Naturkosmetik<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 5


Inhalt der Vorlesung<br />

Grundlagen 2<br />

Mikrobiologie<br />

Dermatologie<br />

Aufbau der Haut<br />

Wirkungsnachweise<br />

Produktformen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 6


Mikrobiologie<br />

Nach § 26 LMBG stellt der Gesetzgeber Forderungen an die<br />

mikrobiologische Reinheit.<br />

Mögliche Übertragungen von Krankheiten durch so<br />

genannte pathogene Keime, z.B.<br />

Pseudomonas aeruginosa = Bakterien<br />

Staphylococcus aureus = Bakterien<br />

Escherichia coli = Bakterien<br />

Salmonellen = Bakterien<br />

Candida albicans = Hefen<br />

Aspergillus niger = Pilze<br />

Daneben Reizung durch ausgeschiedene<br />

Stoffwechselprodukte und Unbrauchbarwerden des<br />

Produkts (Geruch, Schimmel).<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 7


Elektronenmikroskopische<br />

Aufnahmen von Mikroorganismen:<br />

Abb. 4 Escherichia coli, gramnegativ,<br />

im frühen Stadium der Teilung, fakultativ<br />

pathogen.<br />

Abb. 5 Staphylococcus aureus, grampositiv,<br />

komplettes Bakterium sowie rechts<br />

Abb. 6 Staphylococcus epidermidis, grampositiv, im<br />

Stadium der Teilung, apathogen.<br />

Abb. 7 Pseudomonas aeruginosa, gramnegativ,<br />

verursacht z. B. Atemwegs-, Wund- und<br />

Harnwegsinfektionen.<br />

Abb. 8 Candida albicans, eine Gattung asporogener<br />

Sprosspilze (Hefen), kann Wundinfektionen<br />

hervorrufen und findet sich z. B. häufig auf<br />

Ulcera cruris.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 8


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 9


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 10


Mikrobiologie<br />

Mikrobiologische Anforderungen:<br />

Frei von E. coli, Ps. aeruginosa, Salmonellen,<br />

Staph. Aureus<br />

Sonstige nichtpathogene Keime<br />

Augenkosmetika = max. 100 Keime / g<br />

Babykosmetika = max. 100 Keime / g<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 11


Mikrobiologie<br />

Wie kommen Keime in die Produkte?<br />

Rohstoffe<br />

Wasser<br />

Rohstoffe natürlicher Herkunft (Proteine,<br />

Pflanzenextrakte, Sorbitol)<br />

Farbstoffe und Pigmente<br />

Verpackungsmaterial<br />

bei der Produktion<br />

Betriebshygiene<br />

bei der Abfüllung<br />

beim Verbraucher<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 12


Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 13


Flaschendeckel<br />

mit<br />

Schimmelpilzbewuchs<br />

(Aspergillus<br />

niger)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 14


Die Oberfläche<br />

der Emulsion<br />

mit<br />

Schimmelpilzbefall<br />

(Aspergillus<br />

niger)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 15


junge<br />

Schimmelpilzkulturen<br />

(Aspergillus<br />

niger)<br />

in Petrischale<br />

isoliert aus der<br />

befallenen<br />

Emulsion<br />

nach 3 Tagen<br />

Bebrütung<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 16


junge<br />

Schimmelpilzkulturen<br />

(Aspergillus<br />

niger)<br />

in Petrischale<br />

isoliert aus der<br />

befallenen<br />

Emulsion<br />

nach 3 Tagen<br />

Bebrütung<br />

- im Detail -<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 17


älterer<br />

sporulierender<br />

Schimmelpilz<br />

(Aspergillus<br />

niger)<br />

nach 5 Tagen<br />

Bebrütung<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 18


Mikrobiologie<br />

Stabilisierung der Produkte durch Konservierungsmittel in<br />

der Wasserphase.<br />

Wirkungsweise:<br />

Zerstörung der Zellwand und der Zellmembran<br />

Veränderung der Nucleinsäuren, Inaktivierung der<br />

Zellfunktion<br />

Ausfällung der Proteine<br />

Inhibierung der Enzymtätigkeit<br />

Problem: Hautverträglichkeit<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 19


Mikrobiologie<br />

EU Annex Ref. No EU Name<br />

1 Benzoic acid, its salts and esters (+)<br />

2 Propionic acid and its salts (+)<br />

3 Salicylic acid and its salts (+)<br />

4 Sorbic acid (hexa-2-4-dienoic acid) and its salts (+)<br />

5 Formaldehyde and paraformaldehyde (+)<br />

7 Biphenyl-2-ol (o-phenylphenol) and its salts (+)<br />

8 Pyrithione zinc (INN) (+)<br />

9 Inorganic sulphites and hydrogen sulphites (+)<br />

10 Sodium iodate<br />

11 Chlorobutanol (INN)<br />

12 4-Hydroxybenzoic acid and its salts and esters (+)<br />

13 3-Acetyl-6-methylpyran-2 4(3H)-dione (Dehydroacetic acid) and its<br />

salts<br />

14 Formic acid and its sodium salt (+)<br />

15 3,3"-Dibromo-4,4"-hexamethylene-dioxydibenzamidine<br />

(Dibromohexamidine) and its salts (including isethionate)<br />

16 Thiomersal (INN)<br />

17 Phenylmercuric salts (including borate)<br />

18 Undec-10-enoic acid and salts (+)<br />

19 Hexetidine (INN) (+)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 20


Mikrobiologie<br />

20 5-Bromo-5-nitro-1,3-dioxane<br />

21 Bronopol (INN) (+)<br />

22 2 4-Dichlorobenzyl alcohol (+)<br />

23 Triclocarban (INN) (+)<br />

24 4-Chloro-m-cresol (+)<br />

25 Triclosan (INN) (+)<br />

26 4-Chloro-3,5-xylenol (+)<br />

27 3,3"-Bis(1-hydroxymethyl-2,5-dioxoimidazolidin-4-yl)-1,1"methylenediurea<br />

("Imidazolidinyl urea") (+)<br />

28 Poly(1-hexamethylenebiguanide hydrochloride (+)<br />

29 2-Phenoxyethanol (+)<br />

30 Hexamethylenetetramine (methenamine) (INN) (+)<br />

31 Methenamine 3-chloroallylochloride (INN)<br />

32 1-(4-Chlorophenoxy)-1-(imidazol-1-yl)-3 3-dimethylbutan-2-one (+)<br />

33 1 3-Bis(hydroxymethyl)-5 5-dimethylimidazolidine-2 4-dione (+)<br />

34 Benzyl alcohol (+)<br />

35 1-Hydroxy-4-methyl-6 (2 4 4-trimethylpentyl) 2-pyridon and its<br />

monoethanolamine salt (+)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 21


Mikrobiologie<br />

36 1 2-Dibromo-2 4-dicyanobutane<br />

37 6 6-Dibromo-4 4-dichloro-2 2"-methylene-diphenol<br />

(Bromochlorophen) (+)<br />

38 4-Isopropyl-m-cresol<br />

39 Mixture of 5-Chloro-2-methylisothiazol-3(2H)-one and 2methylisothiazol-3(2H)-one<br />

with magnesium chloride and<br />

magnesium nitrate<br />

39 Mixture of 5-Chloro-2-methylisothiazol-3(2H)-one and 2methylisothiazol-3(2H)-one<br />

with magnesium chloride and<br />

magnesium nitrate<br />

40 2-Benzyl-4-chlorophenol (Chlorophene)<br />

41 2-Chloroacetamide<br />

42 Chlorhexidine (INN) and its digluconate, diacetate and<br />

dihydrochloride (+)<br />

43 1-Phenoxypropan-2-ol<br />

44 Alkyl (C12-C22) trimethyl ammonium, bromide and chloride (+)<br />

45 4 4-Dimethyl-1 3-oxazolidine<br />

46 N-(Hydroxymethyl)-N-(dihydroxymethyl-1 3-dioxo-2 5imidazolidinyl-4)-N"-(hydroxymethyl)<br />

urea<br />

47 1 6-Di(4-amidinophenoxy)-n-hexane (Hexamidine) and its salts<br />

(including isethionate and p-hydroxybenzoate) (+)<br />

(Iodopropynyl Butylcarbamate)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 22


Mikrobiologie<br />

48 Glutaraldehyde (Pentane-1 5 dial)<br />

49 5-Ethyl-3 7-dioxa-1-azabicyclo(3 3 0) octane<br />

50 3-(p-chlorophenoxy)-propane-1 2 diol (chlorphenesin)<br />

51 Sodium Hydroxymethylamino acetate (Sodium<br />

Hydroxymethylglycinate)<br />

52 Silver chloride deposited on titanium dioxide<br />

53 Benzethonium Chloride<br />

54 Benzalkonium chloride -bromide and -saccharinate (+)<br />

55 Benzylhemiformal<br />

56 3-Iodo-2-propynylbutyl carbamate<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 23


Konservierungsmittel<br />

1. Ester der p-Hydroxybenzoesäure (Nipagin, Nipasol)<br />

R = Methyl, Athyl = Propyl, Butyl<br />

2. Imidazolidin-Derivate (Germall 115)<br />

3. Formaldehyd<br />

4. Aliphatische Alkohole<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 24


Konservierungsmittel<br />

5. Benzylalkohol<br />

6. Chloracetamid<br />

7. Sorbinsäure<br />

8. Dehydracetsäure<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 25


Konservierungsmittel<br />

9. Hydantoin (Glydant)<br />

10. Bromchlorophen<br />

11. Irgasan<br />

12. Phenylquecksilberacetat<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 26


Konservierungsmittel<br />

13. 2-Brom-2-nitro-1, 3-propandiol (Bronopol)<br />

14. Quaternäre Ammoniumverbindungen<br />

15. Isothiazolinone (Kathon CG)<br />

16. Dibromdicyanobutan (Euxyl K 400)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 27


Konservierungsmittel<br />

17. Dowicil<br />

18. lodopropynyl Butylcarbamate<br />

19. Phenoxyethanol<br />

20. Diazolidinyl Urea<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 28


Mikrobiologie<br />

Einsatzeinschränkungen durch Rezeptur<br />

a) Rohstoffe<br />

b) pH-Wert<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 29


Mikrobiologie<br />

Prüfung auf ausreichende Konservierung durch<br />

Konservierungsbelastungsprüfung<br />

Leitkeime:<br />

Staphylococcus aureus<br />

Escherichia coli<br />

Pseudomonas aeruginosa<br />

Aspergillus niger<br />

Candida albicans<br />

Einsatz: 105 - 106-Keime/Gramm<br />

Prüfung nach<br />

1 Stunde<br />

8 Tagen<br />

13 Tagen<br />

23 Tagen<br />

Reduzierung auf < 100 Keime/Gramm<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 30


Mikrobiologie<br />

Prüfung auf Keimgehalt:<br />

Überimpfen des Rohstoffes oder der Fertigware auf<br />

spezifische Nährböden.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 31


Mikrobiologie<br />

Gramfärbung<br />

Johann Christian Gram<br />

grampositiv -<br />

komplexe<br />

Mureinhülle<br />

bindet die<br />

Gramfärbung<br />

gramnegativ -<br />

Färbung ist<br />

auswaschbar<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 32


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 33


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 34


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 35


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 36


Mikrobiologie<br />

Chloroacetamide<br />

Dibromdicyanobutan<br />

(Euxyl K 400)<br />

(Bronopol)<br />

2-Bromo-2-Nitropropane-1,3-Diol<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 37


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 38


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 39


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 40


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 41


Mikrobiologie<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 42


Abb. 13<br />

Escherichia coli,<br />

resistent gegen zwei<br />

Antibiotika (ohne Hof).<br />

Abb. 14<br />

Staphylococcus aureus<br />

während der Auflösung<br />

durch ein Antibiotikum:<br />

Zerstörung der äußeren<br />

Zellwand mit Freisetzung<br />

von interzellulärem Material<br />

in die Umgebung.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 43


V. Dermatologie<br />

Die Haut<br />

das größte menschliche Organ<br />

Schutzhülle des Körpers<br />

Gewicht der Haut: 18-20 kg<br />

(bei einem Menschen von ca. 60 kg)<br />

wichtigstes Kontaktorgan zur Umwelt<br />

Psychische wie auch physische Einwirkungen verändern<br />

die Oberfläche der Epidermis<br />

Erröten, erblassen<br />

Schwitzen, frieren (Gänsehaut)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 44


Die Haut als Sensor<br />

Vater-<br />

Pacinische-<br />

Körperchen<br />

Meissnersche<br />

Tastkörperchen<br />

intraepitheliale<br />

Nervenendigungen<br />

Ruffinische<br />

Körperchen<br />

Krause<br />

Körperchen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 45


Die Haut<br />

die Epidermis (oder Oberhaut)<br />

die Dermis, das Corium (oder<br />

Lederhaut)<br />

die Subcutis (oder Unterhaut)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 46


Die Haut<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 47


Die Haut<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 48


Die Haut<br />

Epidermis: nur ca. 2,5 %.<br />

für die kosmetische Behandlung von größter Bedeutung<br />

besteht aus lebenden Zellen (zwei und drei) und einer "toten"<br />

Zellschicht, der Hornschicht (Nr. 1), die die Schutzschicht zur<br />

Umwelt bildet.<br />

Dermis<br />

im Wesentlichen aus elastischen Fasern (Collagen) aufgebaut.<br />

Im Alter verlieren diese Fasern an Elastizität (Haut wird faltig)<br />

eingebettet: Drüsen, Gefäße und Nerven<br />

Subcutis<br />

Wasserspeicher und Fettdepot.<br />

Fettzellen stark von der Ernährung abhängig<br />

d.h. die Fettzellen können stark zu- oder abnehmen.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 49


Die Haut<br />

Der Wassergehalt der Haut<br />

Der Wassergehalt der einzelnen Hautschichten ist<br />

unterschiedlich<br />

Hornschicht<br />

enthält ca. 2-10 % Wasser.<br />

Kleine Schwankungen in dieser obersten Schicht werden vom<br />

Menschen rasch als trockene oder spröde Haut empfunden.<br />

restliche Epidermis lebende Zellen, Dermis oder Corium<br />

enthalten ca. 70 % Wasser.<br />

Subcutis (Unterhautfettgewebe)<br />

enthält ca. 30 % Wasser.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 50


Die Haut<br />

Von den 70 % des Wassers im Corium (Dermis)<br />

39 % durch das Bindegewebe zwischen den<br />

Collagenfibrillen gebunden<br />

31 % in dem Zellinneren (intrazellulär) gebunden<br />

Die Hydratationsfähigkeit des Bindegewebes nimmt mit dem<br />

Alter ab.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 51


Verteilung der Talgdrüsen<br />

Drüsen nicht<br />

gleichmäßig in der<br />

gesamten Haut<br />

verteilt.<br />

Gesicht auf der<br />

gleichen Fläche<br />

100<br />

Oberschenkel<br />

ca. 20<br />

Unterschenkel<br />

nur eine<br />

Talgdrüse<br />

Gesicht: T-Haut<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 52


Die Talgdrüse<br />

Die beutelartige<br />

Glandula sebacea hängt<br />

am Haarbalg und<br />

mündet in den<br />

Haartrichter ein.<br />

Sie liegt stets an der<br />

Seite des stumpfen<br />

Winkels des Haares, das<br />

schräg in der Haut<br />

steckt.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 53


Die Talgdrüse<br />

Sekret der Talgdrüse<br />

überzieht Haar und<br />

Oberfläche des Stratum<br />

corneum mit einem<br />

dünnen Film, der sich<br />

bis in die oberen Lagen<br />

des Stratum corneum<br />

ausbreiten kann.<br />

Die<br />

Wasserdurchlässigkeit<br />

wird vermindert und die<br />

Resistenz gegen Säuren,<br />

Laugen und bakterielle<br />

Kontamination erhöht.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 54


Zusammensetzung des Talgs<br />

Der Talg der Talgdrüsen hat folgende Zusammensetzung:<br />

Talgdrüsenzysten- Hautoberflächenfett<br />

inhalt in % 88-Std-Menge<br />

Freie Fettsäuren (C7-C18)<br />

vorw. Palmitin und Ölsäure<br />

Spuren 34,0<br />

Veresterte Fettsäuren 61,5 29,6<br />

Squalen 11,7 12,0<br />

Wachsalkohole 15,0 11,6<br />

Sterole 2,7 3,4<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 55


Die Schweißdrüsen<br />

Ungefähr 2 Millionen Schweißdrüsen:<br />

sorgen für die konstante Körpertemperatur.<br />

Perspiration:<br />

ca. 0,7 I Wasser verdunsten unsichtbar und unmerkbar<br />

Transpiration<br />

in den Tropen verliert der Mensch ca. 3 - 4 I<br />

im Bergwerk ca. 10 I Wasser pro Tag<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 56


Die Schweißdrüsen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 57


Die Schweißdrüsen<br />

• Drüse besteht aus:<br />

• Sekretionsteil<br />

(Unterhautzellgewebe)<br />

• nach außen führenden<br />

Gang.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 58


Der Lebenszvklus der Epidermis<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 59


Der Lebenszvklus der Epidermis<br />

Basalschicht<br />

Zellteilung<br />

Grenzschicht in der Dermis<br />

mit dem Bindegewebe verzahnt<br />

vitale Zellkerne<br />

Stratum spinosum oder Stachelzellen<br />

wird flacher und breiter<br />

Stratum granulosum<br />

letzte Deformationsstufe der noch lebenden Zellen,<br />

gekennzeichnet durch den Zellkern<br />

Barriere für viele Substanzen, die noch von der Hornschicht<br />

aufgenommen werden.<br />

Stratum corneum (Hornschicht)<br />

Stratum lucidum<br />

vor allem für den natürlichen Lichtschutz verantwortlich<br />

Hornlamellen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 60


Der Lebenszvklus der Epidermis<br />

Der Lebenszyklus der Zelle von der Geburt in der Basalzelle<br />

bis zum Tod und Abschuppung an der Hautoberfläche<br />

dauert 28 Tage.<br />

Die Haut kann pro Tag bis zu 2 g Hornzellen abschuppen.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 61


Normale, fette und trockene Haut<br />

Die Unterschiede der drei Hauttypen sind nur an der<br />

Hautoberfläche und in der Hornschicht zu erkennen.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 62


Normale, fette und trockene Haut<br />

Normale Haut: (ganz links)<br />

Hornzellen regelmäßig angeordnet<br />

dünner Fettfilm schützt die Haut.<br />

Fette Haut:<br />

Hornschicht unverändert<br />

Überfunktion der Talgdrüsen, dickerer Fettfilm<br />

unerwünschter "Fettglanz", vor allem auf den Stirn- und<br />

Nasenpartien.<br />

Trockene Haut :<br />

Hornzellen aufgelockert und unregelmäßig angeordnet<br />

geringeres Wasserbindungsvermögen.<br />

Dadurch wirkt die Haut spröde und rau.<br />

kein geschlossener Fettschutzfilm ausbilden.<br />

Trockene Haut nicht nur eine fettarme, sondern vor allem eine<br />

wasserarme Haut.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 63


Die Hautbarriere und der Strahlenschutz<br />

Die Hornschicht der Haut<br />

stellt ein eng verzahntes<br />

System aus Hornzellen<br />

(Korneozyten) und<br />

Lipidschichten dar.<br />

Das Lipidsystem zwischen<br />

den Hornzellen dient als Kitt<br />

und Hautbarriere.<br />

Die vier Hauptbestandteile —<br />

Fettsäuren, Triglyceride,<br />

Ceramide und Cholesterin —<br />

bilden zusammen mit Wasser<br />

das lamellare flüssigkristalline<br />

Lipidsystem.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 64


Die Hautbarriere und der Strahlenschutz<br />

Der Strahlenschutz<br />

Sonnenbrand<br />

auslösende UV-B<br />

Strahlen<br />

Melanin<br />

Melanin bildende<br />

Zellen<br />

die Konzentration<br />

dieser braunen<br />

Schutzpigmente wird<br />

erhöht<br />

Gleichzeitig verdickt<br />

sich die Hornschicht<br />

und verstärkt als so<br />

genannten<br />

"Lichtschwiele" die<br />

Abwehr der Haut<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 65


Die Hautbarriere und der Strahlenschutz<br />

Melanozyten (1):<br />

Produktion des braunen<br />

Hautfarbstoffs (Melanin)<br />

in der Basalzellenschicht<br />

der Epidermis.<br />

Bilden lange, fingerartige<br />

Ausstülpungen<br />

(Dendriten) (2), die in die<br />

benachbarten<br />

Keratinozyten (3) hinein<br />

und auch durch diese<br />

hindurch wachsen.<br />

Unter Einwirkung von UV-<br />

Licht erfolgt eine<br />

Biosynthese von Melanin<br />

in den Melanosomen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 66


Wege der perkutanen Resorption<br />

Die Wege der perkutanen Resorption einer Verbindung sind<br />

unterschiedlich. Welchen Weg eine Verbindung einschlägt,<br />

hängt von verschiedenen Faktoren ab.<br />

Solche Faktoren sind<br />

Größe des Moleküls.<br />

Chemische Struktur des Moleküls, z.B. wasser- oder<br />

fettlöslich, polare oder unpolare Struktur.<br />

Deformationsvermögen des Moleküls.<br />

Verwendete Trägersubstanzen können das Eindringen<br />

hemmen oder begünstigen.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 67


Wege der perkutanen Resorption<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 68


Wege der perkutanen Resorption<br />

Folgende Wege der<br />

Penetration sind möglich:<br />

Der transzelluläre Weg<br />

Die Substanz durchwandert<br />

die Zellen direkt.<br />

Der interzelluläre Weg<br />

Die Substanz schlängelt sich<br />

neben den Zellen in das<br />

Hautinnere.<br />

Durch die Schweißdrüse<br />

Die Substanz dringt in die<br />

Schweißdrüse ein.<br />

Der Weg durch die Talgdrüse<br />

Der Weg durch den<br />

Haarfollikel<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 69


Die Hornschicht<br />

Die Kosmetik beschäftigt sich<br />

überwiegend mit der<br />

Behandlung der Epidermis<br />

und hier speziell mit der<br />

Hornschicht.<br />

Zusammensetzung der<br />

Hornschicht<br />

Proteine (50 %),<br />

wasserlösliche<br />

Inhaltsstoffen (23 %),<br />

Lipide (20 %),<br />

Wasser (7 %)<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 70


Die Hornschicht<br />

Die Proteine sind in Wasser unlösliche Eiweißverbindungen<br />

mit hoher Beständigkeit gegen äußere Einflüsse. Dies ist<br />

wichtig für Funktion als Schutzorgan.<br />

Da die Zellen der Hornschicht tot sind, können sie auch<br />

keine "Nährstoffe" aufnehmen. Kosmetische Produkte<br />

beeinflussen hier die Geschmeidigkeit der Hornschicht.<br />

Die toten Hornzellen sind nicht miteinander verbunden. Sie<br />

werden durch eine wachsartige Substanz<br />

zusammengehalten. Diese Wachssubstanz entsteht durch<br />

Abbau des Zellprotoplasmas und des Zellkerns während des<br />

Verhornungsprozesses.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 71


Lipide der Hornschicht<br />

Hornschicht- und Epidermislipide<br />

% %<br />

Stratum Stratum<br />

basale corneum<br />

Freie Fettsäuren 7,0 19,3<br />

Lecithin = Glycerinphosphatide 44,5 4,9<br />

Triglyceride 12,4 25,2<br />

Sterole 11,2 14,0<br />

Squalen 4,9 4,8<br />

Ceramide 3,8 18,1<br />

Sphingoglykolipide 3,5 Spuren<br />

n-Alkane 3,6 6,1<br />

An der Oberfläche ist die Hornschicht von einer anderen Fettsubstanz<br />

bedeckt, welche wahrscheinlich in Form einer Emulsion vorliegt. Sie<br />

besteht aus dem Schweiß, dem Hauttalg oder Sebum, der von den<br />

Talgdrüsen stammt, und den Abfallprodukten der Zellproteine.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 72


Wasserlösliche Stoffe „NMF“<br />

Führt man mit Hornhautschabsel eine wässrige Extraktion durch,<br />

so kann man folgende wasserlösliche Stoffe der Hautoberfläche<br />

isolieren.<br />

40 % freie Aminosäuren<br />

12 % Pyrrolidoncarbonsäure<br />

7 % Harnstoff<br />

12 % Lactate<br />

12 % Kationen Na, Ca, K, Mg<br />

Diesen Substanzen spricht man hauptsächlich die Fähigkeit der<br />

Wasserbindung in der Hornschicht zu.<br />

NMF = Natural Moisturizing Factor<br />

Die organischen Säuren bewirken, dass die Hautoberfläche den<br />

sauren pH-Wert besitzt.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 73


Hautfalten<br />

Falten und Linien:<br />

Veränderungen der Haut, die mit dem bloßem Auge<br />

sichtbar sind<br />

Einziehungen der obersten Hautschichten, die linear<br />

mehr oder weniger wulstartig begrenzt sind.<br />

Zeichen der Hautalterung.<br />

Gesichtsfalten und Linien sind im allgemeinen beidseitig<br />

und symmetrisch.<br />

Man unterscheidet zwischen zwei Hauptformen:<br />

permanente Falten<br />

temporäre Falten..<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 74


Hautfalten<br />

Permanente Falten<br />

individuelle Mimik<br />

mimischen Falten sind das Ergebnis der wiederholten<br />

Zugkraft aller Gesichtsmuskeln, so dass die Haut an<br />

vorbestimmten Stellen allmählich an Spannkraft verliert.<br />

Die mimischen Falten sind in den Bereichen um die<br />

Augen, Nase, Mund und Wangen bekannt.<br />

schlaff erscheinende Falten (von der Schwerkraft<br />

abhängig)<br />

entstehen mit zunehmenden Lebensalter<br />

Rückgang der subkutanen Fettzellpolster.<br />

Besonders an den Wangen und im Halsbereich wirkt die<br />

natürliche Schwerkraft auf die erschlaffte Haut.<br />

Temporäre Falten und Linien<br />

fein, verschwinden beim Spannen der Haut,<br />

können sie sich zu permanenten Falten entwickeln.<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 75


Hautfalten<br />

Beispiel Augenfältchen, (auch<br />

"Krähenfüße“).<br />

Abbildung:<br />

rechts: Falten und Linien<br />

links: glatte Haut<br />

Vergrößerung zeigt<br />

Einziehung der obersten<br />

Hautschichten<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 76


Wirkungsnachweise an der menschlichen Haut<br />

Fettbestimmung, Rückfettung<br />

Filterpapier<br />

Sebumeter<br />

Hautfeuchtigkeit<br />

a) Wasserabgabe Evaporimeter<br />

b) an Oberfläche Leitfähigkeit, Corneometer<br />

in Tiefe Resonanzfrequenc)<br />

c) IR-Spektroskopie<br />

Faltenmessung, Rauigkeitsmessungen, Hautrelief<br />

Elastizität<br />

Durchblutung<br />

Cell Renewel Test<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 77


Sebumeter<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 78


Sebumeter<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 79


Evaporimeter<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 80


Corneometer<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 81


Hautabdruck 3D<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 82


Rautiefe Messkurve<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 83


Rotation Drehmoment<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 84


Hautmessung<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 85


Produktformen und ihre Grundlagen<br />

Produktformen von Körperpflegemittel:<br />

Gele<br />

Klare Lösungen<br />

Aerosole Puder<br />

Fettschmelzen/Öle<br />

Emulsionen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 86


Produktformen und ihre Grundlagen<br />

Gele<br />

mit natürlichen oder synthetischen Polymeren verdickte<br />

wässrige oder wässrig/alkoholhaltige Lösungen<br />

Beispiele: Haargel, Sonnenschutzgel, Fitness Rub<br />

Klare Lösungen<br />

Beispiele: Gesichtswasser, Eau de Toilette<br />

Aerosole<br />

Zwei- oder Drei-Phasen-Systeme; Lösungen oder<br />

Suspensionen;<br />

separates Kapitel<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 87


Produktformen und ihre Grundlagen<br />

Puder<br />

Gemisch fester Bestandteile, die auch Ölkomponenten<br />

enthalten können<br />

Beispiele: Trockenshampoo, loser Körperpuder,<br />

Fettschmelzen/Öle<br />

Lösungen von Ölen und Wachsen<br />

Beispiele: Sonnenöl, Haaröl, Körperöl, Ölbad,<br />

Lippenstifte, Schminken<br />

Emulsionen<br />

disperses System aus zwei nicht miteinander mischbare<br />

Flüssigkeiten sind (z.B. Öl und Wasser).<br />

Beispiele : Sonnencremes, Hautcremes......<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 88


3.1 Tenside Chemie und Physik<br />

3.1.3 Adsorption an Grenzflächen<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 89


Inhalt der Vorlesung<br />

3 Hautpflegepräparate:<br />

Zusammensetzung<br />

Emulsionen<br />

Inhaltsstoffe der Öl- und<br />

Wasserphase<br />

Prof. Dr. G. Lang Kosmetikchemie I - Teil 2 90

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