DE19849514C2 - Sonnenschutzmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sonnenschutzmittel. Das grundsätzliche Problem zunehmend stärkerer Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche aufgrund verschiedenster Einflüsse und daraus resultierend eine erhöhte Belastung mit UVA- und UVB-Strahlung ist allgemein bekannt. Weltweit wird von anerkannten Dermatologen in diesem Zusammenhang postu­ liert, dass durch einen Schutz vor den beiden UV-Strahlenspektren auch die Gefahr des Erwerbs einer bösartigen Hauterkrankung, wie beispielsweise eines Melanoms minimiert wird. Ein dazu notwendiger hoher Schutzfaktor ist praktisch nur noch durch die Kombinati­ on organisch-chemischer mit mikrofeinen Mineralpigmenten erreichbar, da der Einsatz von nur chemischen Absorbern ohne mineralische Reflektionsmittel so hohe Einsatzkonzentra­ tionen bedingen würde, dass das Risiko allergisierender und sensibilisierender Effekte ex­ pontionell stiege. Ferner ist zu bedenken, dass gemäß neueren Untersuchungen die Re­ sorption durch die Haut eine nicht zu vernachlässigende systemische Belastung des Kör­ pers mit den Schutzsubstanzen bedingt; auch hier steigt der Effekt mit zunehmender Sub­ stanzkonzentration sehr stark an.

Im Handel werden die verschiedensten Rezepturbestandteile zur Bildung von Sonnen­ schutzmitteln angeboten. Die Rezepturbestandteile betreffen zum einen Wachse, Fette, Öle, zum anderen Feuchtigkeitsmittel, ferner UV-Filter und Reflektionsmittel, wie auch Emulgato­ ren, Hautpflegestoffe, Parfümöle und Konservierungsstoffe.

Die DE 197 16 070 A1 bezieht sich auf Chitosane als neuen Inhaltsstoff für Sonnenschutz­ mittel. Die Stoffgruppe der Chitosane soll stabilisierend auf Emulsionen wirken. Betroffen sind deshalb lediglich Zubereitungen mit Chitosanen als Inhaltsstoff. Daneben werden in der DE 197 16 070 A1 lehrbuch- oder katalogartig sämtliche potentiellen Inhaltsstoffe oder auch nur Stoffgruppen für Sonnenschutzmittel aufgelistet, die derzeit bekannt sind. Dies schließt auch bedenkliche oder obsolete Inhaltsstoffe ein. Eine Berücksichtigung oder An­ gabe der Verwendbarkeit, oder Kombinierbarkeit solcher Inhaltsstoffe erfolgt ebenso wenig wie die Bewertung der galenischen, pharmakologischen, toxikologischen oder dermatolo­ gischen Eigenschaften. Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Sonnenschutzmittels werden Cocoglycerides, Benzophenone-3, Titandioxid und Cyclomethicone namentlich erwähnt. Die restlichen Inhaltsstoffe finden lediglich mit einer mehr oder weniger genauen Nennung des Gruppenoberbegriffes Erwähnung.

Die US 57 33 531 A betrifft den Einsatz von mikroverkapselten organischen oder anorgani­ schen UV-Absorptions- oder Reflexionsmitteln. Auch hier erfolgt die Aufzählung diverser bekannter Inhaltsstoffe, die mikroverkapselt werden können. Die EP 08 95 775 A1 stellt ein Produktionsverfahren für beschichtete anorganische Pigmente vor, wobei bekannte orga­ nische UV-Absorptoren durch Aufschmelzen auf die anorganischen Komponenten aufge­ bracht werden. Es sind wiederum eine Vielzahl von Substanzen und Substanzgruppen auf­ gelistet. In der US 57 33 531 A und der EP 08 95 775 A1 sind Produktionsverfahren für mo­ difizierte Inhaltsstoffe dargestellt. Es werden hierbei bekannte UV-Schutzsubstanzen so verändert, dass durch galenische Modifikationen der Einsatz erleichtert oder durch die Ver­ bindung zweier bekannter Komponenten zu einem neuen Kompoundwirkstoff die Verar­ beitbarkeit erleichtert wird.

Aus Chem. Abstr. 124: 185099j (1996) und Chem. Abstr. 118: 154080t (1993) ist entnehmbar, Titandioxid in Sonnenschutzmitteln einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sonnenschutzmittel derart auszubilden, dass in kostengünstiger und hautverträglicher Weise ein hoher UVA- und UVB-Schutz erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sonnenschutzmittel mit den Merkmalen des einzigen Patentanspruches gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass trotz dermatologischer Unbedenklichkeit und geringer Kosten ein hoher Lichtschutzfaktor erzielt wird. Cocoglycerides ist ein Kokos­ ölderivat, das ein eher langsames bis mittleres Spreitvermögen aufweist. Es besitzt die Ei­ genschaft, in überragendem Maße den verwendeten UV-Filterkomplex aus Benzophenone-3 und Isoamyl p-Methoxycinnamate zu solubilisieren, so dass man im Vergleich zu anderen Ölen neben der höheren galenischen Stabilität bei sinkender Kristallisationsneigung auch größere Lichtschutzfaktoren der Gesamtzubereitung bei ansonsten gleichem Filtergehalt erzielt. In einer Emulsion liegt Cocoglycerides als extrem feinverteiltes Fett mit kleiner Trop­ fengröße und hohem Dispersionsgrad vor; auch dieser Umstand unterstützt galenisch die hohe Filterpräsentation auf der Haut und erhöht damit die Lichtschutzwirkung der Zuberei­ tung. Isoamyl p-Methoxycinnamate hat eine gute UVB-Schutzwirkung. Ferner stellt auch Isoamyl p-Methoxycinnamate ein vorzügliches Lösungsmittel für den UV-Filter Benzophe­ none-3 dar. Benzophenone-3 weist sowohl UVA- wie auch UVB-Schutzeigenschaften auf. Obgleich Benzophenone-3 galenisch nicht unproblematisch ist, da dieser Stoff in Wasser unlöslich sowie in den meisten Lipiden zumindest schwerlöslich ist, gelingt die Solubilisie­ rung mit den vorgenannten Komponenten Cocoglycerides und Isoamyl p-Methoxycinna­ mate wie zuvor dargelegt. Um durch eine in der Wasserphase gelöste Filtersubstanz die Lichtschutzwirkung der Gesamtzubereitung zu verbessern, wird Phenylbenzimidazole Sul­ fonic Acid eingesetzt. Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid stellt eine wasserunlösliche Säure dar, die mit Tromethamine in ihr Salz und damit in die wasserlösliche Form umgesetzt wird. Gleichzeitig weist Tromethamine eine Pufferwirkung auf und kann insofern eine längere Aufrechterhaltung des neutralen pH-Wertes gewährleisten, ohne dass die Formulierung vorsorglich auf unphysiologische, also alkalische Bereiche eingestellt werden müsste, um die Assoziation und damit Rekristallisation der Sulfonsäure zu verhindern. Im Verarbei­ tungsprozess weist Tromethamine den Vorteil einer kurzen Herstellungszeit der Wasser­ phase auf, da keine gasförmigen Reaktionsprodukte entstehen.

Um die Konzentration an chemischen UV-Filtersubstanzen reduzieren zu können und gleichzeitig den als immer bedeutsamer für die Schutzwirkung der Gesamtzubereitung an­ gesehenen UVA-Schutz zu erhöhen, wird als Reflektionsmittel ein Titanoxid eingesetzt, das mit Dimethicon und Aluminiumoxid verschnitten oder beschichtet ist. Diese Veredelungs­ komponenten bewirken eine Ambiphibie des Pigmentes, so dass eine Dispersion in Wasser und Öl gleichermaßen möglich ist.

Diese optimale Benetzbarkeit verringert in einer Wasser-in-Öl-Emulsion die Weißelneigung, die durch die Mikronisierung ohnehin vergleichsweise niedrig ist. Die photokatalytische Aktivität des eingesetzten Pigmentes ist gering.

Zusammenfassend gelingt es durch den Synergismus der vier Filtersubstanzen, bei niedri­ gen Substanzkonzentrationen und somit niedriger resorptiver Belastung beim Anwender, einen hohen Schutzgrad im gesamten UVA- und UVB-Spektralbereich zu erhalten; die kos­ metischen Produkteigenschaften sind dennoch sehr gut und es tritt kein Weißeln auf.

Das Emulgatorsystem basiert auf zwei Dodecyl Glycol Copolymeren, von denen das eine als echter Emulgator, das andere als Emulsionsstabilisator und Coemulgator dient. Beide Dodecyl Glycol Copolymere gehören zur Gruppe der Polyalkylenglycole und stellen Was­ ser-in-Öl-Emulgatoren bzw. Stabilisatoren solcher Emulsionen dar. Die erhaltene Wasser-in- Öl-Emulsion begünstigt im Gegensatz zu einer Öl-in-Wasser-Emulsion das Weißeln der Creme bei Wasserkontakt nicht, da man das Weißeln durch die verminderte Benetzbarkeit des Pigments mit Wasser unterdrückt. Ferner ist eine Wasser-in-Öl-Zubereitung leichter dauerhaft wasserfest zu formulieren. Durch die erhaltene Hydrophobie werden das Abwa­ schen der Formulierung vermindert und die Hauthaftung erhöht. Dies bedingt eine geringe­ re Notwendigkeit der Wiederholungsapplikation auch bei Wasser- und Schweißeinwirkung.

Hinsichtlich der Fettphase werden Oleyl Erucate, Dicaprylyl Ether und Cyclomethicone ver­ wendet. Mit den vorgenannten Komponenten erreicht man, dass die Fettphase langsam-, mittelstark- und schnellspreitende Öle umfasst. Diese Mischung erzeugt ein lang anhalten­ des, von Anfang an spürbares Glättegefühl. Bei unausgewogener Zusammensetzung der Fettphase kann die Zubereitung einen fettigen, klebrigen oder auch nichtpflegenden Ein­ druck hinterlassen, der sich auf die Compliance negativ auswirkt. Oleyl Erucate stellt ein synthetisches Jojobawachs dar und weist ein langsames Spreitvermögen auf. Dennoch zieht es schnell ein, ist sehr hautaffin und hinterlässt einen hohen Pflegeeindruck. Di­ caprylyl Ether ist ein schnell-spreitender Ether und als sogenanntes trockenes Öl einzustu­ fen. Die Viskosität ist wassergleich und es hinterlässt auf der Haut keinen fühlbaren Fett­ film. Cyclomethicone weist ähnliche sensorische Eigenschaften wie Dicaprylyl Ether auf. Es hinterlässt kein Fettgefühl auf der Haut und dient zur Erhöhung der Wasserfestigkeit der Gesamtzubereitung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben.

Zusammensetzung eines Sonnenschutzmittels, wobei die angegebenen Gewichtsprozent­ angaben geringfügig unter- oder überschritten werden können:
8,0 Gewichtsprozent Cocoglycerides,
6,0 Gewichtsprozent Oleyl Erucate,
4,0 Gewichtsprozent Dicaprylyl Ether,
3,0 Gewichtsprozent Hydrogenated Castor oil,
2,0 Gewichtsprozent Cethyl Palmitate,
1,0 Gewichtsprozent Cyclomethicone,
3,0 Gewichtsprozent Glycerine,
4,0 Gewichtsprozent Isoamyl p-Methoxycinnamate,
2,0 Gewichtsprozent Benzophenone-3,
2,0 Gewichtsprozent Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid,
4,0 Gewichtsprozent Titanium Dioxide mit Alumina und mit Dimethicone als festes Misch­ produkt oder Blend,
3,0 Gewichtsprozent PEG 45-/Dodecyl Glycol Copolymer,
3,0 Gewichtsprozent Methoxy PEG-22-/Dodecyl Glycol Copolymer,
0,2 Gewichtsprozent Allantoin,
1,0 Gewichtsprozent Tromethamine,
0,2 Gewichtsprozent Parfum,
0,5 Gewichtsprozent Phenoxyethanol,
Rest Wasser.

Das vorgenannte Sonnenschutzmittel kann wie folgt hergestellt werden:
Der Herstellungsgang wird beschrieben für einen Ansatz von ca. 100-130 kg Fertigprodukt in einer Salbenmaschine mit heizbarem Kessel und einem Flügelrührer mit Abstreifer sowie einem Spalthomogenisator.

• 1. Die vorgewogenen Substanzen der Fettphase werden zusammen auf ca. 80°C aufge­ schmolzen und erhitzt (Cocoglycerides, Oleyl Erucate, Dicaprylyl Ether, Hydrogenated Castor Oil, Cetyl Palmitate, Cyclomethicone, beide Dodecyl Glycol Copolymere).
• 2. Zur Klarschmelze werden Benzophenone-3 und Isoamyl p-Methoxycinnamate gegeben, kurze Homogenisation der Phase.
• 3. Anlegen eines Vakuums an den Kessel, Aktivierung von Rührer und Homogenisator. Einsaugen des Titanoxid-Compoundpulvers unter Rühren/Homogenisieren zur gleich­ mäßigen Dispersion.
• 4. Herstellen der Wasserphase in einem zweiten Kessel. Aqua, Glycerol, Allantoin, Phe­ nylbenzimidazole Sulfonic Acid, Tromethamine werden zusammengegeben, bis zur völ­ ligen Klarheit der Lösung gerührt; evtl. muss mehr Tromethamine zur Neutralisation der Sulfonsäure zugegeben werden.
• 5. Die ca. 75-80°C-warme Wasserphase wird analog 3. in den Kessel zur Fettphase ge­ saugt; Rührer und Homogenisator bleiben auf höchster Stufe aktiviert, bis die gesamte Wasserphase eingearbeitet ist und daran anschließend 2 min.
• 6. Aktives Herunterkühlen des Ansatzes auf Raumtemperatur (Homogenisator aus, nur eingeschaltet auf höchster Stufe, wenn bei ca. 40°C Phenoxyethanol und Parfum zuge­ saugt werden [analog 3. über Zugabetrichter]).
  Rührer auf langsamer Stufe, dito Abstreifer, während des gesamten Kühlvorganges.
• 7. Abfüllung in Tuben, deren Verschluss (Gewindestück und Verschlusskappe) nicht aus Metall besteht, da hier durch den Pigmentanteil Schmirgel- und Abrasionseffekte am Tubenmetall beim Öffnen und Schließen der Tube auftreten (schwarzer Abrieb im Ge­ winde).

Zusammenfassend dargestellt, weist das vorgenannte Sonnenschutzmittel folgende Eigen­ schaften auf:

• - Mit der vorgenannten Rezeptur ist die Maschinenfähigkeit gewährleistet.
• - Ein nach der Rezeptur hergestelltes Sonnenschutzmittel weist eine hohe Stabilität auf. Die galenische Stabilität sowohl bei Wärme- (45°C über 6 Monate) als auch bei Kältebe­ lastung (10 Tau-Gefrierzyklen) wird durch den Emulgatorkomplex (Dodecylglycol­ copolymere + Glycerol und Cetylpalmitat als Stabilisatoren bzw. Coemulgatoren) erreicht, die Solubilisierung und Verhinderung der Rekristallisation von Benzophenone-3 garan­ tiert der Synergismus von Cocoglycerides und Isoamyl p-Methoxycinnamate. Die Mikroni­ sation sowie die Ambiphibie verhindern wirksam eine Pigmentsedimentation. Die Pigmen­ te bzw. Filtersubstanzen sind photokatalytisch praktisch inaktiv und im hohen Maße pho­ tolyse stabil.
• - Das Sonnenschutzmittel erfüllt die sensorischen Anforderungen wie angenehmes Auftra­ gen und gute Entnehmbarkeit aus der Tube, auch bei tiefen Temperaturen und auf nasser Haut, ohne zu kleben oder einen sichtbaren Weißeffekt zu erzeugen. Dies wird in der vor­ liegenden Rezeptur durch den Emulsionstyp, den hohen Gehalt an gelösten Stoffen in der Wasserphase sowie den Zusatz von Glycerin erreicht. Die Zubereitung ist somit im Winter wie im Sommer gleichermaßen universell einsetzbar.
• - Die Zubereitung ist aufgrund des Emulsionstyps sowie des Zusatzes von Cyclomethicone (hier ein kurzkettiges) trotzt eines Wasseranteiles von < 50% absolut wasser- und schweißfest.
• - Die Rezeptur kommt weitestgehend ohne die bekannten potentiellen Allergene und ohne Mineralölprodukte wie Vaseline etc. aus.
• - Die Faktorkombination wirkt in perfektem Maße untereinander sowie mit der Fettphase synergistisch, so dass ein UVA- und UVB-Schutz mit einem Schutzfaktor von mehr als 20 bei sehr niedrigen Filtersubstanzkonzentrationen erreicht wird.
• - Die Creme ist durch ihre Auftrageeigenschaften wie hohe Spreitneigung und gute Verteil­ barkeit sparsam im Auftrag und daher sehr ergiebig.
• - Die Herstellung erweist sich als unaufwendig, da sowohl das ansonsten nicht unproble­ matisch zu verarbeitende Pigment problemlos ohne Herstellung einer Vordispersion di­ rekt in den Ansatz gegeben werden kann, andererseits die Wasserphase durch einfache Mischung der Komponenten herstellbar ist.

Die einzelnen Bestandteile der vorgenannten Rezeptur sind entsprechend der Nomenklatur nach INCI definiert. Hinsichtlich der Ausführbarkeit der Erfindung erzielt man besonders gute Resultate mit folgenden, auf dem Markt erhältlichen Produkten, um das vorgenannte Sonnenschutzmittel herzustellen:

• - Als Cocoglycerides wurde "MYRITOL 331®" eingesetzt.
• - Als Oleyl Erucate eignet sich "CETIOL J 600®".
• - Als Cyclomethicone eignet sich "BELSIL CM 040®":
• - Als Titanium Dioxide/Alumina/Dimethicone-Blend wurde "EUSOLEX T-2000®" eingesetzt.
• - Als PEG 45-/Dodecyl Glycol Copolymer eignet sich besonders "ELFACOS ST 9®", als Methoxy PEG-22/Dodecyl Glycol Copolymer "ELFACOS E 200®".

Claims (1)

1. Sonnenschutzmittel, bestehend aus:
   5-10 Gewichtsprozent Cocoglycerides,
   3-6 Gewichtsprozent Isoamyl p-Methoxycinnamate,
   1-4 Gewichtsprozent Benzophenone-3,
   1-4 Gewichtsprozent Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid,
   2-8 Gewichtsprozent mikronisiertes, amphiphiles Titanium Dioxide mit geringer photokatalytischer Aktivität
   0,5-3 Gewichtsprozent Tromethamine,
   2-5 Gewichtsprozent PEG 45-/Dodecyl Glycol Copolymer,
   2-5 Gewichtsprozent Methoxy PEG 22-/Dodecyl Glycol Copolymer,
   4-8 Gewichtsprozent Oleyl Erucate,
   2-8 Gewichtsprozent Dicaprylyl Ether,
   0,5-5 Gewichtsprozent Cyclomethicone,
   Rest Zusatzstoffe und Wasser.