Kosmetik: Was ist eine Mikroemulsion und worin liegt ihr Nutzen?

In der Kosmetik beruhen zahlreiche Formulierungen auf der Kombination zweier Phasen, die sich von Natur aus nicht miteinander vermischen, wie Wasser und Öl. Um diese Gemische zu stabilisieren, verwenden Formulierer verschiedene kolloidale Systeme, darunter Emulsionen und Mikroemulsionen. In einer klassischen Emulsion wird eine der Phasen mithilfe von Tensiden in Form von Tröpfchen in der anderen Phase dispergiert. Diese Systeme sind jedoch thermodynamisch instabil: Mit der Zeit neigen die Tröpfchen dazu, sich zusammenzulagern, und die Formulierung kann sich schließlich entmischen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Emulsionen sind Mikroemulsionen thermodynamisch stabil, was bedeutet, dass sie über die Zeit stabil bleiben können, ohne eine natürliche Tendenz zur Phasentrennung aufzuweisen.

Die Stabilität von Emulsionen und Mikroemulsionen beruht auf der besonderen Organisation der Tenside innerhalb der Formulierung. Diese Moleküle lagern sich spontan zu Strukturen zusammen, die als Mizellen bezeichnet werden und in der Lage sind, eine Phase in der anderen einzuschließen. In bestimmten Fällen kann das Öl in den hydrophoben Kern von Mizellen integriert werden, die in Wasser dispergiert sind: Man spricht dann von Öl-in-Wasser-Emulsionen ("Oil-in-Water" oder O/W) oder indirekten Emulsionen. Umgekehrt erhält man Wasser-in-Öl-Emulsionen ("Water-in-Oil" oder W/O), auch direkte Emulsionen genannt, wenn kleine Wassertröpfchen in einer Ölphase dispergiert und von einer Schicht aus Tensiden umgeben sind. In solchen Systemen bilden die Tenside eine Art Film an der Grenzfläche zwischen den beiden Phasen, wodurch diese Strukturen stabilisiert werden.

Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Emulsionen und Mikroemulsionen betrifft die Größe der gebildeten Strukturen. In einer klassischen Emulsion liegen die Tröpfchengrößen in der Regel im Bereich von einigen hundert Nanometern bis zu mehreren Mikrometern. In einer Mikroemulsion sind sie deutlich kleiner, typischerweise im Bereich von 10 bis 100 Nanometern. Diese stark reduzierte Größe beeinflusst mehrere Eigenschaften der Formulierung, insbesondere ihr Erscheinungsbild: Mikroemulsionen sind häufig transparent oder leicht transluzent, da die Strukturen zu klein sind, um Licht in nennenswertem Maße zu streuen.

Wenn Mikroemulsionen in der Kosmetik so großes Interesse wecken, dann vor allem deshalb, weil sie als besonders leistungsfähige Vektorisierungssysteme für bestimmte Wirkstoffe dienen können. Die Haut, insbesondere ihre äußerste Schicht, das Stratum corneum, stellt eine wirksame Barriere gegenüber äußeren Einflüssen, aber auch gegenüber dem Eindringen zahlreicher Moleküle dar. Diese Barriere ist für hydrophile Wirkstoffe besonders schwer zu überwinden, während bei bestimmten lipophilen Verbindungen eher Probleme der Löslichkeit oder der Stabilität in den Formulierungen auftreten. In diesem Zusammenhang hängt die Formulierung nicht nur von der Art des Wirkstoffs ab: Auch das Vehikel, das ihn transportiert, spielt eine wichtige Rolle für sein Verhalten an der Hautoberfläche.

Die sehr kleine Tröpfchengröße von Mikroemulsionen ist ein entscheidender Vorteil. Im nanometrischen Maßstab weisen die gebildeten Strukturen eine sehr große Austauschoberfläche auf, was die Wechselwirkung zwischen der Formulierung und der Haut begünstigt und so die Diffusion der Wirkstoffe erleichtert.

Mikroemulsionen weisen einen weiteren wichtigen Vorteil auf: Ihre nanometrische Organisation in wässrige und ölige Kompartimente, die durch Tenside stabilisiert werden, verleiht ihnen eine hohe Solubilisierungskapazität für sowohl hydrophile als auch lipophile Moleküle, die häufig größer ist als die herkömmlicher Emulsionen. Mit anderen Worten ermöglichen sie es, bestimmte Wirkstoffe leichter einzubringen, die sich in einer klassischen Formulierung nur schwer dispergieren ließen. Dieser Effekt ist insbesondere für schwer lösliche Inhaltsstoffe von Interesse, deren Wirksamkeit begrenzt sein kann, wenn ihre Lösung unvollständig ist. Durch die Verbesserung ihrer Solubilisierung kann die Mikroemulsion folglich dazu beitragen, die Verfügbarkeit des Wirkstoffs beim Kontakt mit der Haut zu erhöhen.

Dieses Interesse ist nicht nur theoretischer Natur. In der wissenschaftlichen Literatur haben mehrere Arbeiten gezeigt, dass Mikroemulsionen die kutane Penetration bestimmter Moleküle verbessern können im Vergleich zu klassischeren Darreichungsformen. Ein häufig zitiertes Beispiel betrifft Penciclovir, ein topisch angewendetes Virostatikum, das häufig zur Behandlung von Lippenherpes eingesetzt wird. In Form einer Mikroemulsion formuliert, zeigte es in einem experimentellen Modell eine deutlich höhere Fähigkeit zur Hautpenetration als die klassische Creme. Natürlich handelt es sich hierbei um ein pharmazeutisches und nicht um ein kosmetisches Beispiel, aber es veranschaulicht das Prinzip sehr gut. Durch die Modifikation des Vehikels kann man mitunter die Freisetzung eines Wirkstoffs verbessern und damit potenziell auch seine lokale Wirksamkeit erhöhen.

Das große Interesse der Kosmetik an Mikroemulsionen beruht auch auf sensorischen und galenischen Gründen. Ihre geringe Tröpfchengröße erklärt ihr häufig klares, transluzentes bis hin zu transparentem Erscheinungsbild sowie ihre niedrige Viskosität. Dadurch können sie flüssige, leichte und leicht zu verteilende Texturen hervorbringen, die insbesondere in Seren, Lotionen oder Pflegeprodukten für fettige Haut sehr gefragt sind.

Dieses Bild muss jedoch relativiert werden. Mikroemulsionen erfordern häufig relativ hohe Mengen an Tensiden und mitunter auch an Co-Tensiden, um sich zu bilden und stabil zu bleiben.

Je nach Art der verwendeten Moleküle und der Empfindlichkeit der Haut kann dies Fragen der Hautverträglichkeit aufwerfen, insbesondere bei empfindlicher Haut. Mit anderen Worten: Mikroemulsionen sind nicht automatisch allen anderen galenischen Formen überlegen; ihr Nutzen hängt von der Formulierung, den gewählten Wirkstoffen, dem anvisierten Hauttyp und dem gefundenen Gleichgewicht zwischen Wirksamkeit, Stabilität und Verträglichkeit ab. Genau aus diesem Grund werden sie im kosmetischen Bereich weiterhin intensiv erforscht.

Das bedeutet nicht, dass Mikroemulsionen aufgrund ihres Tensidanteils grundsätzlich reizend sind.

Mehrere Arbeiten zeigen, dass bestimmte gut konzipierte Formulierungen eine gute Hautverträglichkeit aufweisen, selbst bei wiederholter Anwendung. So haben beispielsweise verschiedene experimentelle und klinische Studien Mikroemulsionen mit Pflanzenextrakten untersucht und dabei weder Erythem noch Ödem noch Entzündung nach Anwendung auf menschlicher oder tierischer Haut beobachtet. In einer Studie mit 30 Probanden verursachte ein mikroemulgiertes Serum mit 1 % Extrakt aus Cordyceps militaris nach 72-stündiger Beobachtung keinerlei Anzeichen einer Hautreizung. Weitere Arbeiten haben zudem gezeigt, dass die Verkapselung bestimmter potenziell reizender Substanzen, wie Limonen oder bestimmter Retinoide, in einer Mikroemulsion ihr Reizpotenzial im Vergleich zur Anwendung des reinen Wirkstoffs verringern kann. Mit anderen Worten, die Verträglichkeit hängt vor allem von der Gesamtzusammensetzung der Formulierung ab.

Hinweis : Wenn Sie empfindliche Haut haben, empfehlen wir Ihnen, bestimmte aggressive Tenside zu vermeiden, wie zum Beispiel Natriumlaurylsulfat oder Natriumlaurethsulfat.

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