DE3942726C1 - Skin care compsn. - contg. aq. sol-gel of xanthan and carob bean meal, organic betaine deriv. as surfactant, organic acid, etc. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hautschutzgel, insbesondere Hautschutzgel, sowie seine Verwendung.

Hautschutzcremes gegen das Eindringen von Verunreinigungen in die oberen Schichten der Epidermis sind bekannt. Sie betreffen sämtlich Produkte auf Silikonöl- oder Fettbasis, die das Eindringen wasserlöslicher Stoffe in die oberen Schichten der Haut verhindern sollen.

So beschreibt die GB-PS 20 50 825 ein Hautpflegemittel. Aus dieser Patentschrift geht hervor, daß das darin beanspruchte kosmetische Haut­ pflegemittel in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion Emulgatoren enthält, unter anderem ein Glycyrrhizin-Derivat, das ein anionisches organisches Tensid darstellen kann. Der Einsatz eins kationischen organischen Tensids wird hierin nicht beschrieben. Ferner verlangt das bekannte Haut­ pflegemittel zwingend eine hydrophobe bzw. ölige Substanz, um den wünschenswerten kosmetischen Effekt zu erzielen, so daß es in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion vorliegt.

Nach der DE-OS 21 14 169, die eine gelierte Lösung zur Behandlung von Verbrennungen betrifft, wird als Gelbildner eine Kombination von Xanthan und Johannisbrotkernmehl in Betracht gezogen. Betain bzw. Betain-Derivate werden jedoch nicht erwähnt.

Aus der Dermatologie ist es seit langem bekannt, daß insbesondere wasserlösliche Stoffe, wie z. B. lösliche Mineralien aufgrund der ent­ stehenden Ionen, in die tieferen Schichten der Haut nicht eindringen können. Dies gilt nicht für fettlösliche Stoffe, die sogar bis in den peri­ pheren Blutkreislauf eintreten können. Dieses Problem tritt besonders beim Arbeiten mit Fetten oder mineralischen Ölen in Erscheinung.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Mittel vorzuschlagen, mit dem das Eindringen der fetten oder mineralischen Öle bei deren Hand­ habung, beispielsweise durch Kraftfahrzeugmechaniker, Handwerker, Hobbybastler usw., in die Haut verhindert wird, indem die sonst beein­ trächtigten Hautpartien mit einer Schicht dieses Mittels geschützt werden und wobei diese Schicht anschließend mit Leitungswasser problem­ los entfernt werden kann.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hautschutzgel, insbesondere Hautschutzgel in Form eines wäßrigen Sol/Gel-Systems auf der Basis von Xanthan/Johannisbrotkernmehl, das etwa 0,1 bis 5 Gew.-% der Kombination Xanthan/Johannisbrotkernmehl und etwa 0,5 bis 5 Gew.-% eines organischen Tensids enthält, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein kationisches organisches Tensid in Form von Betain oder eines Betain-Derivats enthält.

Kern des erfindungsgemäßen Hautschutzgels ist der Einsatz einer Kombination aus Xanthan und Johannisbrotkernmehl in Form eines wäßrigen Sol/Gel-Systems. Xanthan kann als Zellulosederivat aufgefaßt werden. Seine Hauptkette besteht aus 1,4-verknüpften β-Glucopyranose­ resten. Im Durchschnitt trägt jeder zweite Glucoserest in der 3-Position ein Trisaccharid der Struktur β-D-Manp (I → 4)-β-D-GlcpA(I → 2)-α- D-Manp als Seitenkette. Die an die Hauptkette gebundene Mannose ist in der 6-Position acetyliert. Ca. 50% der endständigen Mannosereste liegen ketalisiert mit Pyruvat als 4,6-O-(I-Carboxyethyliden)-D-Manno­ pyranose vor. Das Molekulargewicht ist M_r < 10⁶. Die hochviskosen wäßri­ gen Lösungen zeigen pseudoplastisches Verhalten. Die Viskosität ist weitgehend temperaturunabhängig. Lösungen, Emulsionen und Gele besitzen in Gegenwart von Xanthan eine hohe Gefrier-Tau-Stabilität. Xanthan wird von Xanthomonas campestris und einigen verwandten Mikroorganismen in Medien produziert, die neben Glucose und Ammoniumchlorid ein Aminosäuregemisch sowie Mineralstoffe enthalten. Das Polysaccharid wird aus dem Medium durch Fällung mit Isopropanol in Gegenwart von Kaliumchlorid abgeschieden (vgl. H.-D. Belitz, W. Grosch "Lehrbuch der Lebensmittelchemie", 1987, 3. Aufl., S. 253/254).

Das Johannisbrotkernmehl geht auf den Johannisbrotbaum (Ceratonia siliqua) zurück. Die Samen bestehen zu 30 bis 33% aus Schalenmaterial, zu 23 bis 25% aus dem Keimling und zu 42 bis 46% aus Endosperm. Sie werden vermahlen. Das Endosperm wird abgetrennt. Das Mehl enthält etwa 88% Galactomannoglykane, 5% andere Polysaccharide, 6% Protein und 1% Mineralstoffe. Das Hauptpolysaccharid des Johannisbrotkernmehls besteht aus einer Kette von (I → 4)-verknüpften β-D-Mannopyranosyl­ resten, die (I → 6)-gebundene α-D-Galactopyranosylreste als Seiten­ ketten enthält. Das Molekulargewicht des Galactomannans liegt bei etwa 310 000. Es bildet hochviskose Lösungen, deren Viskosität von der Scher­ geschwindigkeit abhängt. Es liegt Strukturviskosität vor (vgl. H.-D. Belitz, W. Grosch "Lehrbuch der Lebensmittelchemie", 1987, 3. Aufl., S. 253/254).

Erfindungsgemäß wird das System Xanthan/Johannisbrotkernmehl in ein wäßriges Sol/Gel-System überführt, indem ein Gemisch aus etwa 1 Gew.-Teil Xanthan und etwa 0,1 bis 1 Gew.-Teil, insbesondere etwa 0,2 bis 0,7 Gew.-Teil, Johannisbrotkernmehl in einer solchen Menge in Wasser einer unter etwa 25°C liegenden Temperatur ge­ quollen, daß sich eine Konzentration der Kombination Xanthan/Johannisbrotkernmehl von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Trockensubstanz ergibt, wobei der Bereich von etwa 1,5 bis 3 Gew.-% bevorzugt ist. In einem beliebigen Verfahrensstadium wird dem Wasser bzw. der Kombination Xanthan/Johannisbrotkernmehl zusätzlich ein kationisches organisches Tensid in Form von Betain oder eines Betainderivats hinzugeführt. Dessen Menge sollte etwa 0,5 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Hautschutzgel, betragen, wobei der Bereich von etwa 0,5 bis 2 Gew.-% bevorzugt ist.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß solche Sol/Gel-Systeme eingesetzt werden können, bei denen einerseits ein Partner die Charakteristiken des Xanthans, wie vorstehend wiedergegeben, weit­ gehend erfüllt und andererseits der andere Partner ein Johannisbrotkernmehl ist. Aufgrund der oben angegebenen chemischen und physikalischen Eigenschaften des Xanthans und des Johannisbrotkernmehls können demzufolge bekannte vergleichbare Verbin­ dungspaarungen leicht ermittelt und erfindungsgemäß eingesetzt werden. In jedem Fall muß im wäßrigen Medium das oben angesprochene Sol/Gel-System entstehen und der angegebene gewichtsprozentuale Bereich eingehalten werden. Werden etwa 5 Gew.-% überschritten, dann ist das Gel zu fest und nicht mehr in der wünschenswerten Weise auf die zu schützende Haut aufzutragen. Wird der Wert von 0,1 Gew.-% unterschritten, dann kann die Hautschutzschicht nicht ausreichend stark ausgebildet werden. In dem angesprochenen Rahmen wird eine Sol/Gel-Beziehung erhalten, die zu optimalen Effekten führt.

Das Gewichtsverhältnis Xanthan/Johannisbrotkernmehl unterliegt keiner kritischen Begrenzung. Vorzugs­ weise entfallen auf 1 Gew.-Teil Xanthan etwa 0,1 bis 1 Gew.-Teile, insbe­ sondere etwa 0,2 bis 0,7 Gew.-Teile Johannisbrotkernmehl.

Weiterer wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Hautschutzgels ist ein kationisches organisches Tensid in Form von Betain oder eines Betain-Derivats. Dieses hat die Funktion, als Weichmacher zur Bildung einer elastischen Sol/Gel-Schicht auf der Haut zu wirken und als Tensid die Abwasch­ barkeit der öligen und fettigen Verunreinigungen zu fördern. Betain-Derivate sind Verbindungen mit der Atomgruppierung R₃N⁺-CH₂-CO^-. Betaine bzw. deren Derivate haben die typische ampho­ teren Eigenschaften von Zwitterionen. Bevorzugt wird das Betain (Trimethylammoniumacetat) selbst. Von besonderem Vorteil ist ein 1-Alkoylamino-3-dimethylammonio-3-carboxymethylbetain (Alkoyl der Formel R-CONH mit R = C₇C₁₇).

In Einzelfällen kann es von Vorteil sein, das Hautschutzgel bzw. Hand­ schutzgel, wenn es alkalisch ist, mit einer organischen Säure in einer solchen Menge zu versetzen, daß sein pH-Wert hautphysiologisch einge­ stellt ist. Hierzu kommen insbesondere Mono-, Di- oder Tricarbonsäuren mit 1 bis 5 C-Atomen, vorzugsweise Zitronensäure, in Frage. Mit der Zi­ tronensäure ist der Effekt verbunden, daß sie mit den übrigen Kompo­ nenten des Hautschutzgels den angestrebten pH-Wert durch Puffer­ wirkung stabilisiert und Schwermetallionen komplex binden kann.

Dem erfindungsgemäßen Hautschutzgel können verschiedene Additive einverleibt werden, wie z. B. Farb- und Geruchsstoffe sowie Substanzen, die den Herstellungsprozeß, die Ausbildung der Schutzschicht auf der Haut oder das spätere Abwaschen der Schutzschicht mit Wasser be­ günstigen. So werden dem Hautschutzgel vorzugsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-% Tetraalkalipyrophosphat, insbesondere Na₄P₂O₇, als Puffer­ substanz und Natrium-Donator und/oder ein "Hautweichmacher" in Form eines Fettsäure- oder Fettalkohol-Derivats als Emollient in einer Konzentration von etwa 1 bis 5 Gew.-% hinzugefügt. Bei dem Hautweichmacher kann es sich um Fette, Wachse, Stearylalkohol, Zinkstearat und dergleichen handeln (vgl. Römpps, Chemie-Lexikon, 8. Aufl., Bd. 2, S. 1125). Von besonderem Vorteil ist ein wasserlöslich eingestelltes Partialglyceridgemisch natürlicher, gesättigter, geradzähliger Plfanzenfettsäuren der Kettenlän­ ge C₈-C₁₂. Die Hydrophile wird durch Anlagerung einer bestimmten Menge Ethylenoxid erreicht.

Erfindungsgemäß hat es sich gezeigt, daß das angesprochene Sol/Gel-System die gestellte Aufgabe in relativ hoher Konzentration hervorragend löst. Hierbei darf die Mischung aus Xanthan und Johannisbrotkernmehl nur zum Teil gelöst sein. Dies wird, wie bereits gesagt, dadurch erreicht, indem dieses System unter Rühren in insbe­ sondere kaltem Wasser dispergiert wird. Beim Erwärmen der Rezeptur und damit vollständiger Lösung der Bestandteile des Systems würde die Gelstruktur der Mischung für die erwünschten anwendungstechnischen Zwecke zu fest werden.

Das erfindungsgemäße Hautschutzgel erweist sich als besonders vorteilhaft zum Schutz der Haut, insbesondere der Haut der Hände, gegen hydrophobe Stoffe, insbesondere hydrophobe Flüssigkeit bzw. Öl. Der Begriff "hydrophobe Flüssigkeit" bzw. "Öle" soll weitestgehend verstanden werden und umfaßt weitgehend wasserunlösliche, bei Raumtemperatur flüssige oder plastische organische Verbindungen, wie insbesondere Mineralöle aus Erdöl sowie vollsynthetische Öle, wie Silikonöle, pflanzliche und tierische fette Öle, die z. B. Glyceride mittlerer oder ungesättigter Fettsäuren darstellen, und dergleichen. Besonders bedeutsam ist der Schutz gegen Schmieröle, Bohröle, Schneidöle bzw. Emulsionen hiervon für beispielsweise die spanabhebende Fertigung und dergleichen. Das Hautschutzgel läßt sich in vielfältigen praktischen Bereichen einsetzen, so in dem der Handwerker, Hobby-Bastler bis hin zu Monteuren bei Fahrzeugen sowie in Öl und Fett verarbeitenden Unternehmen und deren Laboratorien. Eine damit auf der Haut durch übliches Einreiben ausgebildete Schutzschicht einer Stärke von z. B. 1 bis 10 Mikrometern verhindert das Eindringen der hydrophoben Stoffe. Die Schutzschicht läßt sich leicht durch Waschen mit Leitungs­ wasser entfernen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert werden:

Beispiel

10 g Xanthan und 5 g Johannisbrotkernmehl werde unter gelindem Rühren und bei einer Temperatur von etwa 20°C nach vorherigem Anfeuchten mit Ethanol in 1000 g Wasser gelöst. Es bildet sich die gewünschte Sol/Gel-Struktur. Anschließend werden der Reihe nach 10 g Tetranatriumpyrophosphat (Na₄P₂O₇), als kationisches organisches Tensid ein [I-Alkoylamini-3-dimethylammonio-propan-3-carboxymethylbetain (Al­ koyl der Formel R-CONH mit R = C₇-C₁₇] eines wasserlöslich eingestellten Partialglyceridgemisch von natürlichen, gesättigten und geradzahligen Pflanzenfettsäuren der Kettenlänge C₈-C₁₂, dessen Hydrophile durch Anlagerung einer bestimmten Menge Ethylenoxid erreicht wird, hinzu­ gegeben. Anschließend wird durch Zugabe von ca. 6 g Zitronensäure der pH-Wert auf etwa 5,0-6,0 eingestellt. Etwa 5 bis 10 g dieses Hautschutz­ gels werden auf die Handinnenflächen aufgetragen und antrocknen gelassen. Dies führt zu einem wirksamen Schutz beim Arbeiten mit Mineralölen. Mit Beendigung der Arbeit kann die Hautschutzschicht durch einfaches Waschen mit kaltem Wasser ohne weiteres entfernt werden. Die Haut ist rein wie vor dem Arbeiten mit den Mineralölen.

Claims (10)

1. Hautschutzgel, insbesondere Hautschutzgel in Form eines wäßrigen Sol/Gel-Systems auf der Basis von Xanthan/Johannisbrotkernmehl, das etwa 0,1 bis 5 Gew.-% der Kombination Xanthan/Jo­ hannisbrotkernmehl und etwa 0,5 bis 5 Gew.-% eines organischen Tensids enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es ein kationisches organisches Tensid in Form von Betain oder eines Betain- Derivats enthält.

2. Hautschutzgel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 1,5 bis 3 Gew.-% der Kombination Xanthan/Johannisbrotkernmehl enthält.

3. Hautschutzgel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 0,5 bis 2 Gew.-% Betain oder Betain-Derivat enthält.

4. Hautschutzgel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Ausgleichung an den pH-Wert der Haut eine organische Säure enthält.

5. Hautschutzgel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Säure Zitronensäure ist.

6. Hautschutzgel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf 1 Gew.-Teil Xanthan etwa 0,1 bis 1 Gew.-Teile Johannisbrotkernmehl entfallen.

7. Hautschutzgel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 0,1 bis 5 Gew.-% Tetraalkalipyrophosphat, insbesondere Tetranatriumpyrophosphat, enthält.

8. Hautschutzgel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Hautweichmacher enthält.

9. Verfahren zur Herstellung eines wäßrigen Hautschutzgels nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 unter Vermischen der Kombination Xanthan/Johannisbrotkernmehl und eines organischen Tensids mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 1 Gew.-Teil Xanthan und etwa 0,1 bis 1 Gew.-Teil Johannisbrotkernmehl bei einer unter etwa 25°C liegenden Temperatur in einer solchen Menge Wasser gequollen werden und dem Wasser ein kationisches organisches Tensid in Form von Betain und/oder eines Betain-Derivats in einer solchen Menge hinzugegeben wird, daß sich in dem Hautschutzgel eine Konzentration der Kombination Xanthan/Johannisbrotkernmehl von etwa 0,1 bis 5 Gew.-% und des Betains und/oder Betain-Derivats von etwa 0,5 bis 5 Gew.-% einstellt.

10. Verwendung des Hautschutzgels, insbesondere Handschutzgels, nach mindestes einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Ausbildung einer Schutzschicht auf der Haut, vorzugsweise auf der Handhaut, zum Schutz gegen hydrophobe Stoffe, insbesondere Mineralöle.