DPhG Hamburg: Was macht Cremes eigentlich dick?

Die Arbeiten untersuchten Veränderungen der Viskosität sowohl bei O/W-Emulsionen als auch bei W/O-Emulsionen. Außerdem wurden die Verhältnisse beim Übergang zwischen diesen beiden Zubereitungsformen erforscht. Den Ausgangspunkt der Betrachtungen für die O/W-Emulsionen bildete eine Zubereitung mit Isopropylmyristat als Ölkomponente, einem Tensidgemsich aus Cremophor EL und Span 20, einem neutralen Schleimbildner sowie Propylenglykol und Wasser.

Die Konsistenz einer O/W-Zubereitung Die Konsistenz einer solchen O/W-Lotion steigt mit dem Anteil der inneren Phase, d.h. der Ölkomponente. Wird die äußere Phase, d.h. die Wasserphase, verdickt, tritt die Beziehung zwischen Phasenverhältnis und Konsistenz in den Hintergrund. Vielmehr wird dann die Konsistenz primär von Art und Menge des Gelbildners bestimmt. Wird hingegen die innere Phase verdickt, so hängt das Ergebnis von der Art der verdickten Fettphase ab. Untersucht wurde eine Ergänzung der Fettphase mit 1,5 Teilen dickflüssigem Paraffin, 1 Teil weißer Vaseline und 1 Teil einer weiteren Fettkomponente, nämlich entweder unpolarem Hartparaffin oder polarem Cetylstearylalkohol. Ohne Gelbildner in der Wasserphase entstehen mit Hartparaffin bis zu einem Anteil der inneren Phase von 0,4 dünnflüssige O/W-Emulsionen, oberhalb dieser Grenze enstehen sehr weiche O/W-Cremes. Mit Cetylstearylalkohol bleiben die Emulsionen dagegen nur bis zu einem Anteil der inneren Phase von 0,1 dünnflüssig, bei größeren Ölanteilen werden die Zubereitungen halbfeste bis harte O/W-Cremes. Werden beide Phasen verdickt, dominiert bei Verwendung von Hartparaffin bei Anteilen der inneren Phase bis 0,2 der Einfluß der äußeren Phase. Mit Cetylstearlyalkohol ergeben sich hingegen auch bei geringen Anteilen der inneren Phase konsistentere Zubereitungen. Denn mit Cetylstearylalkohol entstehen bikohärente Systeme, während sich die Zubereitungen mit Hartparaffin mit einem Tröpfchenmodell ohne Wechselwirkungen zwischen den Phasen beschreiben lassen.

Grundsätzlich andere Beziehungen bei W/O-Zubereitungen Die Betrachtungen der W/O-Emulsionen gingen von einer Zubereitung aus, deren Ölphase aus Decyloleat, einem lipophilen Konsistenzgeber, z.B. mikrokristallinem Wachs, und einer Tensidmischung besteht. Auch bei diesen W/O-Emulsionen nimmt mit steigendem Anteil der inneren, hier wäßrigen Phase die Viskosität zu, allerdings keineswegs kontinuierlich. Bei geringem Wasseranteil hängt die Konsistenz von der Viskosität der Ölphase und den gegebenenfalls in der Wasserphase gelösten Elektrolyten ab. Oberhalb eines Grenzwertes, der bei der verwendeten Zubereitung bei einem Wasseranteil von etwa 0,55 liegt, dominiert dagegen der Einfluß des Wasseranteils auf die Konsistenz der Zubereitung, wobei hier Wasseranteile bis etwa 0,93 möglich sind. Offenbar kann unterhalb des Grenzwertes die innere Phase in der Zubereitung frei fließen, während sie an der Grenze eine dichteste Packung eines freifließenden Gutes bildet, die mit den Modellvorstellungen der Pulvertechnologie zu vergleichen ist. Im Gegensatz zu den Ergebnissen bei O/W-Zubereitungen hat beim Verdicken der Fettphase von W/O-Zubereitungen die Wahl der verwendeten lipophilen Stoffe keine Bedeutung. Sowohl mit polarem Cetylstearylalkohol als auch mit unpolaren Paraffinen und Wachsen gehen die Lotionen fließend in Emulsionsgele und Cremes über, so daß in allen Fällen das Tröpfchenmodell zur Beschreibung dienen kann. Aufgrund dieser Erkenntnisse wird die Konsistenz klassischer W/O-Cremes mit Anteilen der inneren Phase unter etwa 0,5 durch die Struktur der äußeren Phase bestimmt. Die Viskosität der W/O-Emulsionsgele mit deutlich höheren Anteilen der inneren Phase, die als kosmetisch angenehmer empfunden werden, wird dagegen vorwiegend durch das Phasenverhältnis bestimmt.

Phaseninversionscremes Nach neueren Auffassungen, wie sie von P. A. Winsor erarbeitet wurden, müssen die traditionellen Vorstellungen von W/O- bzw. O/W-Emulsionen revidiert werden. Demnach befinden sich Tenside nicht nur in den Grenzflächen, sondern auch in den gesamten äußeren Phasen, so daß O/W-Emulsionen als Öl-in-Mikroemulsion-Systeme (Winsor Typ I) und W/O-Emulsionen als Wasser-in-Mikroemulsion-Systeme (Winsor Typ II) aufzufassen sind. Zwischen diesen Systemen existieren dreiphasige Systeme: Öl-Mikroemulsion-Wasser (Winsor Typ III). Solche Phaseninversionscremes sollten bei einer Verminderung des Wasseranteils in reine W/O-Zubereitungen übergehen. Wird dagegen der Wasseranteil erhöht, sollten O/W-Zubereitungen entstehen. Außerdem sollten verringerte HLB-Werte zu W/O- und erhöhte HLB-Werte zu O/W-Zubereitungen führen. Auf der Suche nach solchen Zubereitungen wurde die Arbeitsgruppe um Professor Sucker beispielsweise bei der folgenden Creme fündig: Glycerinmonostearat 4,0 PEG-35-Glyceroltriricinoleat 4,0 Polyglyceryl-3-Diisostearat 1,5 PEG-7-hydriertes Rizinusöl 1,5 Cetylstearylalkohol 6,0 Weiße Vaseline 32,5 Glycerol 85% 8,0 MgSO4Š7H2O-Lösung 1,25% 32,5