DE3942726C1 - Skin care compsn. - contg. aq. sol-gel of xanthan and carob bean meal, organic betaine deriv. as surfactant, organic acid, etc. - Google Patents
Skin care compsn. - contg. aq. sol-gel of xanthan and carob bean meal, organic betaine deriv. as surfactant, organic acid, etc.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Hautschutzgel, insbesondere Hautschutzgel, sowie seine Verwendung.The invention relates to a skin protection gel, in particular skin protection gel, as well as its use.
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.Skin protection creams against the penetration of impurities into the upper layers of the epidermis are known. They affect everyone Products based on silicone oil or fat, which make the penetration more water-soluble Prevent substances in the upper layers of the skin.
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.For example, GB-PS 20 50 825 describes a skin care product. From this Patent shows that the cosmetic skin claimed therein care products in the form of an oil-in-water emulsion containing emulsifiers, including a glycyrrhizin derivative that is an anionic organic Can represent surfactant. The use of a cationic organic Surfactant is not described here. Furthermore, the well-known skin requires care products must have a hydrophobic or oily substance around them to achieve desirable cosmetic effect so that it is in shape an oil-in-water emulsion.
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.According to DE-OS 21 14 169, which is a gelled solution for the treatment of When it comes to burns, a combination of Considered xanthan and locust bean gum. Betaine or However, betaine derivatives are not mentioned.
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. It has long been known from dermatology that in particular water-soluble substances, such as B. soluble minerals due to the ent standing ions, do not penetrate into the deeper layers of the skin can. This does not apply to fat-soluble substances that even go into the peri can enter the bloodstream. This problem occurs particularly when working with fats or mineral oils.
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.The invention had the object of proposing a means with which the penetration of the fatty or mineral oils at their hand habits, for example by automotive mechanics, craftsmen, Hobbyists, etc., in the skin is prevented by the otherwise protected areas of skin with a layer of this agent be and this layer then with tap water problem can be removed.
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.According to the invention, the above object is achieved by a skin protection gel, in particular skin protection gel in the form of an aqueous sol / gel system the basis of xanthan / locust bean gum, which contains about 0.1 to 5% by weight the combination of xanthan / locust bean gum and about 0.5 to 5 Contains wt .-% of an organic surfactant, which thereby is characterized in that it is a cationic organic surfactant in the form of betaine or a betaine derivative.
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 Mr < 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).The core of the skin protection gel according to the invention is the use of a combination of xanthan and locust bean gum in the form of an aqueous sol / gel system. Xanthan can be regarded as a cellulose derivative. Its main chain consists of 1,4-linked β-glucopyranose residues. On average, every second glucose residue in the 3-position carries a trisaccharide of the structure β-D-Manp (I → 4) -β-D-GlcpA (I → 2) -α- D-Manp as a side chain. The mannose bound to the main chain is acetylated in the 6-position. Approx. 50% of the terminal mannose residues are ketalized with pyruvate as 4,6-O- (I-carboxyethylidene) -D-mannopyranose. The molecular weight is M r <10 6 . The highly viscous aqueous solutions show pseudoplastic behavior. The viscosity is largely independent of temperature. Solutions, emulsions and gels have high freeze-thaw stability in the presence of xanthan. Xanthane is produced by Xanthomonas campestris and some related microorganisms in media that contain an amino acid mixture and minerals in addition to glucose and ammonium chloride. The polysaccharide is separated from the medium by precipitation with isopropanol in the presence of potassium chloride (cf. H.-D. Belitz, W. Grosch "Textbook of Food Chemistry", 1987, 3rd edition, pp. 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).The locust bean gum goes on the carob tree (Ceratonia siliqua) back. The seeds consist of 30 to 33% of shell material, 23 to 25% from the seedling and 42 to 46% from endosperm. they are ground. The endosperm is separated. The flour contains about 88% galactomannoglycans, 5% other polysaccharides, 6% protein and 1% minerals. The main polysaccharide of locust bean gum consists of a chain of (I → 4) -linked β-D-mannopyranosyl residues, the (I → 6) -bound α-D-galactopyranosyl residues as sides contains chains. The molecular weight of the galactomannan is approximately 310 000. It forms highly viscous solutions whose viscosity depends on the shear speed depends. Structural viscosity is present (cf. H.-D. Belitz, W. Grosch "Textbook of Food Chemistry", 1987, 3rd ed., P. 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.According to the invention, the xanthan / locust bean gum system is incorporated into one aqueous sol / gel system by using a mixture of about 1 Part by weight of xanthan and about 0.1 to 1 part by weight, in particular about 0.2 up to 0.7 part by weight, locust bean gum in such an amount in water a temperature below about 25 ° C swelled that there is a concentration of the combination xanthan / locust bean gum from about 0.1 to 5% by weight, based on dry substance, with the range of about 1.5 to 3% by weight being preferred. In one At any stage of the process, the water or the combination of xanthan / locust bean gum additionally a cationic organic surfactant in the form of betaine or a betaine derivative. Its amount should be about 0.5 to 5 % By weight based on the skin protection gel, the range from about 0.5 to 2% by weight is preferred.
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.It is readily apparent that such sol / gel systems can be used where, on the one hand, a partner Characteristics of the xanthane as given above are wide the other partner Locust bean gum is. Because of the above chemical and physical properties of xanthans and Locust bean gum can therefore be known as a comparable verbin pairings easily determined and used according to the invention. In any case, the above-mentioned must be in the aqueous medium Sol / gel system and the given weight percentage Range are observed. If about 5% by weight is exceeded, the gel is too solid and not more in the desirable way on the skin to be protected to apply. If the value falls below 0.1% by weight, the Skin protection layer are not sufficiently strong. By doing a sol / gel relationship is obtained that leads to leads to optimal effects.
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.The weight ratio xanthan / locust bean gum is not subject to any critical limitation. Preferential about 1 to 1 part by weight of xanthan, about 0.1 to 1 part by weight, in particular especially about 0.2 to 0.7 parts by weight of locust bean gum.
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).Another essential component of the skin protection gel according to the invention is a cationic organic surfactant in the form of betaine or a betaine derivative. This has the function of acting as a plasticizer to form an elastic sol / gel layer on the skin and as a surfactant to promote the washability of the oily and greasy impurities. Betaine derivatives are compounds with the atomic grouping R 3 N⁺-CH 2 -CO - . Betaines or their derivatives have the typical amphoteric properties of zwitterions. Betaine (trimethylammonium acetate) itself is preferred. A 1-alkoylamino-3-dimethylammonio-3-carboxymethylbetaine (alkoyl of the formula R-CONH with R = C 7 C 17 ) is particularly advantageous.
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.In individual cases it can be advantageous to use the skin protection gel or hand protective gel, if it is alkaline, with an organic acid in one to move such an amount that its pH value is physiological represents is. In addition, there are in particular mono-, di- or tricarboxylic acids with 1 to 5 carbon atoms, preferably citric acid, in question. With the room Tronic acid is associated with the effect that it works with the rest of the compo of the skin protection gel, the desired pH value through buffers stabilized effect and can bind heavy metal ions complex.
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.Various additives can be incorporated into the skin protection gel according to the invention, such as, for. B. dyes and odors as well as substances that favor the manufacturing process, the formation of the protective layer on the skin or the subsequent washing of the protective layer with water. Thus, the skin protection gel is preferably about 0.1 to 5 wt .-% tetraalkali pyrophosphate, in particular Na 4 P 2 O 7 , as a buffer substance and sodium donor and / or a "skin softener" in the form of a fatty acid or fatty alcohol derivative as an emollient added in a concentration of about 1 to 5% by weight. The skin softener can be fats, waxes, stearyl alcohol, zinc stearate and the like (cf. Römpps, Chemie-Lexikon, 8th ed., Vol. 2, p. 1125). A water-soluble partial glyceride mixture of natural, saturated, even-numbered vegetable fatty acids of chain length C 8 -C 12 is particularly advantageous. The hydrophilicity is achieved by the addition of a certain amount of ethylene oxide.
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.According to the invention, it has been shown that the mentioned Sol / gel system the task in relatively high concentration excellently solves. The mixture of xanthan and Locust bean gum should only be partially dissolved. As will already be the case said, achieved by insbe in using this system with stirring special cold water is dispersed. When warming up the recipe and thus complete solution of the components of the system would Gel structure of the mixture for the desired application technology Purposes become too firm.
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.The skin protection gel according to the invention proves to be special beneficial for protecting the skin, especially the skin of the hands, against hydrophobic substances, especially hydrophobic Liquid or oil. The term "hydrophobic liquid" or "oils" is to be understood as far as possible and includes largely water-insoluble, liquid or plastic organic at room temperature Compounds, such as in particular mineral oils from petroleum as well fully synthetic oils, such as silicone oils, vegetable and animal fat oils, the z. B. represent glycerides of medium or unsaturated fatty acids, and the like. Protection against lubricating oils is particularly important, Drilling oils, cutting oils or emulsions thereof, for example for machining and the like. The skin protection gel can be in use a variety of practical areas, so that the craftsman, Hobby hobbyists to mechanics in vehicles as well as in oil and grease manufacturing companies and their laboratories. One with that on the Skin of a starch formed by usual rubbing from Z. B. 1 to 10 microns prevents penetration of the hydrophobic Fabrics. The protective layer can be easily washed with tap remove water.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert werden: The invention will be explained below using an example:
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.10 g of xanthan gum and 5 g of locust bean gum are dissolved in 1000 g of water with gentle stirring and at a temperature of about 20 ° C. after prior moistening with ethanol. The desired sol / gel structure is formed. Subsequently, 10 g of tetrasodium pyrophosphate (Na 4 P 2 O 7 ), as cationic organic surfactant, are [I-alkoylamini-3-dimethylammonio-propane-3-carboxymethylbetaine (alkoyl of the formula R-CONH with R = C 7 - C 17 ] of a water-soluble partial glyceride mixture of natural, saturated and even-numbered vegetable fatty acids of chain length C 8 -C 12 , the hydrophilicity of which is achieved by the addition of a certain amount of ethylene oxide, and then the pH is added by adding about 6 g of citric acid 5 to 10 g of this skin protection gel are applied to the palms of the hands and left to dry, which leads to effective protection when working with mineral oils cold water can be removed easily, the skin is as clean as before working with the mineral oils.
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