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Als Schweißdrüse bezeichnet man eine Drüse in der Lederhaut, die unterhalb der Oberhaut (Epidermis) liegt. Der dort produzierte Schweiß (Sudor) wird von den Poren in der Oberhaut ausgeschieden und dient vor allem der Regulation des Wärmehaushalts oder mittels besonderer Schweißdrüsen, die als Duftdrüsen Duft (Odor) absondern. Antitranspirantien sollen den Sudor reduzieren und Deos den Odor. Die ekkrinen Schweißdrüsen befinden sich an der Grenze zwischen Haut und Unterhaut. Die apokrinen Schweißdrüsen werden auch Duftdrüsen genannt. Sie kommen nur in bestimmten Hautgebieten vor (Achselhöhle, Brustwarze, Genital- und Perianalgegend). Sie liegen in der Subkutis (Unterhautgewebe) und stehen in enger Beziehung zu den Haarfollikeln, in deren Ausführungsgängen sie münden. Apokrine Schweißdrüsen werden erst in der Pubertät gebildet, die Sekretproduktion wird besonders durch emotionale Reize aktiviert (z. B. Angst, Erregung, Wut). Beide Schweißdrüsenformen werden nur durch den Sympathikus innerviert. Ekkrine Schweißdrüsen regulieren neben dem Wärmehaushalt durch den physikalischen Effekt der Verdunstungskälte, mittels des Schweißes für die Geschmeidigkeit der Haut und einen sauren pH-Wert. Insgesamt besitzt der Körper des Menschen mit zwei bis vier Millionen ekkrine Schweißdrüsen deren Anzahl je nach Körperregion unterschiedlich ist. Besonders zahlreich finden sich Schweißdrüsen an Fußsohlen, Achselhöhlen, Handflächen und Stirn, dort ist ihr Vorkommen mit 350 bis 600 Poren pro cm2 am dichtesten, weshalb hier die Antitranspiratien angewendet werden, während kein Bedarf mit ca. 100 Poren/cm2 am Oberschenkel besteht. Die sogenannten „apokrinen Schweißdrüsen” oder Duftdrüsen geben pheromonähnlich wirkenden Duftstoffen (Odor) und weitere Substanzen ab, die erst gemeinsam mit dem Hauttalg und unter Einwirkung von Hautbakterien zu verschiedenen Geruchsstoffen umgesetzt werden. Ihr Sekret und das der Talgdrüsen sowie die jeweilige Bakterienflora einer Hautregion ist maßgeblich für den (natürlichen) Körpergeruch verantwortlich und spielen eine große Rolle im Sozial- und Sexualverhalten. Krankheiten und metabolische Störungen der Schweißdrüsen sind u. a. Hyperhidrose (übermäßige Schweißbildung) und Bromhidrose (übermäßiger Körpergeruch). Die Grenze zwischen normalem individuellem Schweißaufkommen und krankhaftem exzessivem Schweiß ist fließend, da es je nach Person individuell, kulturell sowie geschlechts- und altersabhängig unterschiedlich empfunden wird. Starkes Schwitzen ist, wenn kein Krankheitsgeschehen vorliegt, ein gesundheitlich unbedenkliches, dafür aber für die Betroffenen oftmals belastendes Problem. Feuchte Hände, Schweißperlen auf der Stirn oder Flecken unter den Achseln gelten als Zeichen von Unsicherheit und zehren am Selbstvertrauen. Die neuronale Ursache der individuell unterschiedlichen Sympathikus-Aktivität sind zwar bekannt, aber nicht klinisch beherrschbar. Hierzu werden medizinisch auch radikalere Eingriffe mit Botoxinjektionen oder neuronale Verödungen eingesetzt.
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Die gesundheitliche Unbedenklichkeit von löslichem Aluminium aus Antitranspirantien wird aktuell kritisch hinterfragt. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf eine mögliche Beteiligung an der Entwicklung der Alzheimer-Krankheit und der Entstehung von Brustkrebs. Wissenschaftlich erwiesen ist, dass hohe Aluminiumdosen neurotoxische Wirkungen beim Menschen und embryotoxische Effekte in Tierstudien aufwiesen. Unklar ist die Aufnahme und Wirkung von Aluminium aus kosmetischen Mitteln über die Haut. Dagegen ist die orale Aufnahmerate und Wirkung von Aluminium über die Nahrung gut untersucht. Aluminium ist elementar in vielen pflanzlichen Lebensmitteln und im Trinkwasser natürlicherweise enthalten. Zudem sind einige Aluminiumverbindungen als Lebensmittelzusatzstoffe in bestimmten Mengen zugelassen. Neben Antitranspirantien können auch dekorative Kosmetika, wie Lippenstift und Lidschatten, sowie Zahnpasten oder Sonnencremes Aluminiumsalze enthalten.
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Die europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat eine tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge (tolerable weekly intake, TWI) von 1 Milligramm (mg) Aluminium je Kilogramm Körpergewicht für die orale Aufnahme über die Nahrung abgeleitet. Bei einer mittleren Bioverfügbarkeit würde demnach für eine Frau mit 60 kg eine systemisch verfügbare Dosis von 8,6 μg pro Tag als unbedenklich angesehen werden. Das deutsche Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) hat die geschätzte Aluminiumaufnahme aus Antitranspirantien bewertet. Dazu wurden die aus experimentellen Studien ermittelten Daten zur dermalen Aufnahmemenge von Aluminium aus Antitranspirantien für gesunde sowie für geschädigte Haut zugrunde gelegt. Die errechneten systemischen Aufnahmemengen liegen für die gesunde Haut mit rund 10,5 μg über den o. g. 8,6 μg pro Tag der EFSA, die als Unbedenklichkeitsgrenze angesehen werden. Die Werte für geschädigte Haut, beispielsweise Verletzungen durch eine Achselhöhlenrasur, liegen individuell um ein Vielfaches darüber. Somit wird allein durch die tägliche Benutzung eines aluminiumhaltigen Antitranspirantien der TWI komplett ausgeschöpft. Darüber hinaus müssen weitere Aluminiumaufnahmequellen, wie beispielsweise Lebensmittel, Kochutensilien oder weitere Kosmetika, berücksichtigt werden. Bei langfristiger Anwendung aluminiumhaltiger kosmetischer Mittel könnte der TWI dauerhaft überschritten werden und sich Aluminium im Körper anreichern. Wissenschaftliche Unsicherheiten bestehen derzeit aber noch u. a. in Bezug auf die tatsächliche Penetrationsrate und die Langzeitfolgen chronischer Aluminiumexposition. (Bundesinstitut für Risikobewertung, 2014) Da die tolerierbare Aufnahmemenge für lösliche Aluminiumsalze ausgeschöpft ist, muss nach Alternativen für die Funktion von Aluminiumsalzen in Antitranspirantien gesucht werden. Die hier gestellte Aufgabe besteht darin die individuelle Aluminiumaufnahme deshalb zu reduzieren oder ganz zu vermeiden. Aluminiumhaltige Kosmetika, wie Antitranspirantien oder Cremes, tragen erheblich zur Gesamtaufnahme von Aluminium bei. Es sollte auch ein Deodorant ohne lösliche Aluminiumsalze entwickelt und verwendet werden, da ein kausaler Zusammenhang zwischen der erhöhten Aluminiumaufnahme durch Antitranspirantien und der Alzheimer-Krankheit wissenschaftlich bisher weder belegt – als auch nicht widerlegt werden konnte.
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Aluminiumchlorid sorgt in geeigneter Konzentration bei einem Kosmetikum dafür, dass sich Ausführungsgänge der Schweißkanäle in den behandelten Bereichen verengen und auch versiegelt werden, sodass das Schwitzen effektiv herunterreguliert wird. Die Austrocknung kann zumeist durch lipid- und ölhaltige Emulsionszusätze ausgeglichen werden.
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Mit Antitranspirantien werden kosmetische Mittel mit schweißhemmender Wirkung gegen den Sudor und den Odor (Des-odor-ants) bezeichnet, die als Roller, Stick, Creme oder Aerosol zum Sprühen angeboten werden. Die schweißhemmende Wirkung wird durch lösliche Aluminiumchloridsalze erzielt, die über einen bestimmten Zeitraum die Ausgänge der Schweißkanäle verstopfen, verengen oder sogar in hohen Dosen verschließen. Definitionsgemäß sind Deodorantien und Antitranspirantien genaugenommen unterschiedliche Präparateklassen; sie vermitteln ihre Wirkung nach unterschiedlichen Prinzipien. Dennoch werden beide Begriffe häufig synonym verwendet, da viele Präparate Wirkstoffe beider Gruppen enthalten, also eine Kombination aus schweißhemmenden mit geruchsbindenden und/oder geruchsüberdeckenden Wirkstoffen. Die Deodorierung muss eine Wachstumshemmung der verantwortlichen Bakterien bewirken, da diese den primär geruchlosen Schweiß erst zu übel riechenden Fettsäuren wie Butter- oder Capronsäure abbauen. Substanzen mit antimikrobieller Wirkung sollen andererseits aber auch möglichst selektiv auf die Schweiß zersetzenden Bakterien wirken und das ökologische Gleichgewicht der Haut nicht zu sehr stören. Deshalb sollten die Wirkstoffkonzentrationen auch eher im bakteriostatischen Bereich liegen und nicht bakterizid sein. Als Bakteriostatika in Deodorantien findet man etwa Konservierungsmittel, die gegen grampositive Bakterien gerichtet sind. Das trifft etwa auf Triclosan, Triclocarban oder Chlorhexidinverbindungen zu. Für eine bakteriostatische Wirkung ist bei ihnen nur eine geringe Konzentration erforderlich die die Haut kaum irritiert. Eine schwache, doch selektive Wachstumshemmung vermittelt Farnesol z. B. in Lindenblüten -und das aus Grüntee gewonnene Phenoxyethanol in Deos. Hautverträglich sind auch Deodorantien mit Enzyminhibitoren, die die für die Schweißzersetzung verantwortlichen esterspaltenden Lipasen blockieren, ohne die Bakterien selbst zu schädigen sind Substanzen wie Triethylcitrat und Zinkglycinat. Durch Freisetzung von Zitronensäure sinkt der pH-Wert und damit die Aktivität der Enzyme. Deodorantien mit Geruchsabsorbern binden übelriechende Stoffe entweder, indem sie den Partialdampfdruck senken (basische Zinksalze), oder in Form von Einschlüssen (Cyclodextrine). Diese auch als Clathrate bezeichneten Komplexe nehmen den Schweißbestandteilen ihre leichte Flüchtigkeit, die für die Wahrnehmung über den Geruchsinn notwendig ist. Im Gegensatz zu Deodorantien greifen Antitranspirantien zu einem früheren Zeitpunkt und erst nach längerer Anwendungsdauer in die Entstehung des unangenehmen Schweißgeruchs ein. Die meist verwendeten Aluminiumsalze diffundieren in die Ausführungsgänge der Schweißdrüsen und bilden dort Komplexe zwischen den Metallionen und den Mucopolysacchariden die Oberfläche der unverhornten Zellen. Es bildet sich eine Art Pfropf, der die Ausführungsgänge verengt und die Ausscheidung von Schweiß erheblich reduziert. Wird die Behandlung unterbrochen oder abgesetzt, nimmt die Schweißdrüse ihre Funktion wieder auf. Da Antitranspirantien durch die Verminderung der Schweißsekretion den geruchsbildenden Bakterien einen Teil ihrer Nahrung entziehen, wirken sie indirekt deodorierend. Der günstigste Zeitpunkt, ein Antitranspirant aufzutragen, wäre eher der Abend, da dann die emotionale Schweißdrüsenaktivität herunter gefahren wird. So ist gewährleistet, dass die Aluminium-Verbindungen ausreichend tief in die Haut diffundieren können und nicht gleich wieder weggeschwemmt werden. Antitranspirantien enthalten Aluminiumsalze, wie Aluminiumchloridhexahydrat, Aluminiumsulfat, Aluminiumacetat oder Aluminium-Zirkonium, Komplexe wie Aluminiumzirkonium Tetrachlorhydrat/Glycin-Komplex. Handelsüblich werden in Antitranspirantien etwa 1 bis 2% Aluminiumsalze verwendet, manche enthalten auch Formulierungen die wesentlich höher konzentriert sind. So enthält das Apotheken Rezeptur-Formularium (NRF) etwa Vorschriften für bis zu 15- bis 20%ige Aluminiumchlorid-Hexahydrat-Lösungen und Gele. Diese Rezepturen können je nach Anwendungsgebiet in einem Roll-on-Glas oder einer Rundflasche abgefüllt werden. Als Rezeptur angefertigte Präparate haben generell einen saureren pH-Wert (etwa 2,5 bis 2,9) als Fertigpräparate (etwa 4, o bis 4,5). Hautreizungen, die sich in Brennen und Jucken äußern, treten häufig auf. Auch der Zusatz von Harnstoff kann vermittelnd wirken. Die Präparate sollen so lange bis sich die Schweißproduktion auf das gewünschte Niveau eingependelt hat über ein bis zwei Wochen angewendet werden. Die Zubereitungen dürfen nicht mit Augen oder Schleimhäuten in Berührung kommen. Da Aluminiumchlorid Textilien angreifen kann, sollte die Lösung nicht direkt mit der Kleidung in Kontakt kommen. In den Achselhöhlen sollte die Aluminiumlösung nur jeden zweiten Tag aufgetragen werden.
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Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe eines Antitranspirant ohne Aluminiumsalze wird durch die erfindungsgemäß bereitgestellte antitranspirante Lösung mit Zinksulfat-Heptahydrat anstatt von Aluminiumsalzen gelöst. Überraschenderweise und für den Fachmann nicht vorhersehbar üben diese Zinksulfat 7H2O Heptahydrat Mischungen denen von löslichen Aluminiumsalzen vergleichbaren Effekte auf die Schweißporen und -drüsen aus. Die Verengung (Adstringierung), Oberflächenveränderung, Austrocknung und Verstopfung der Schweißporen wird durch Zinksulfat Heptahydrat bewirkt. Toxikologisch und klinisch sind externe dermale Dosierungen von 0,1% bis 15% Zinksulfat Heptahydrat geprüft, unangenehme Hautreizungen und bedenkliche Dosierungen treten über 5% Zinksulfat Heptahydrat auf. Lösliche Dosierungen bis 5%ig je nach Rezeptur angewendet werden.
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So wurde die erfindungsgemäß bereitgestellte antitranspirante Lösung mit Zinksulfat-Heptahydrat bei Probanden mit sehr gutem Ergebnis für Farbe und Verteilbarkeit und mit guter Bewertung hinsichtlich Duft, Konsistenz, Verbrauch, Einziehvermögen, keine Fettigkeit, kein Rückstand sichtbar – eingestuft. Auch die Pflegeleistung Hautgefühl, Hautfreundlichkeit und Wirksamkeit und verträglichkeit wurde sehr positiv bewertet. Der Schutz gegen Achselnässe und Körpergeruch war etwas geringer positiv. Wichtig ist jedoch für den Anwender dass er-sie darauf hingewiesen wird, dass die Anwendungsdauer mindestens 2 Wochen sein sollte und es eher für abends empfohlen wird, um eine länger Applikationsdauer zu gewährleisten.
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Für alle Anwender galt dass es keinerlei Nebenwirkungen in Form von Hautreizungen oder Rötungen der Haut gab, wodurch die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe, wonach lösliche Aluminiumsalze aufgrund seiner Nebenwirkungen durch Zinksulfat-Heptahydrat zu ersetzen sind, gelöst wurde.
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Als Beispiel werden ausgeführt ohne die erfindungsgemäß beanspruchten Konzentrationen dadurch einzuschränken:
Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe eines Antitranspirant ohne Aluminiumsalze wird durch die erfindungsgemäß bereitgestellten Zinksulfat Heptahydrat Mischungen in Lösung gelöst.
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Da Zink als essentielles Spurenelement einen positiv aktivierenden Kofaktor im humanen Bio-Metabolismus darstellt, wird in den sehr geringen Konzentrationen die transdermal aufgenommen werden könnten, gut vertragen.
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Als Beispiel wird ausgeführt ohne die erfindungsgemäß beanspruchten Konzentrationen dadurch einzuschränken:
Ethanol (96%), gereinigtes Wasser, 0,1 bis 1% bis 3% % Zinksulfat-7H2O (Heptahydrat), Salbeiöl 0,05% bis 0,3%, Citronellöl 0,01 bis 0,1%, gegebenenfalls Benzalkoniumchlorid als Konservierungsstoff (laut Kosmetik Stoff Liste bis 3% zulässig). Die antitranspirante Lösung ohne lösliche Aluminiumsalze und dessen Anwendung wird bevorzugt als Lösung in Pumpen- oder Druckgas Sprays, Roller, Stick oder Aerosol zum Sprühen abgefüllt und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung mit 0,1 bis 5% Zinksulfat in einem Ethanol-Wasser Gemisch zwischen 30% und 70% Ethanol mit Salbeiöl mit 0,05% bis 3% gelöst wird. Das Wasser ist gereinigt wodurch eventuell notwendige Konservierungsstoffe entfallen können. Konservierungsstoff können zugesetzt werden, sind aber nach den bisherigen Keimbelastungstests nicht erforderlich.