Pigmente und Puderstoffe

Zinkoxid

Zinkoxid ist ein weißes, schwach alkalisch wirkendes geruchloses Pulver mit hoher Deckkraft, das in unterschiedlichen Partikelgrößen aus gereinigtem Zinkerz hergestellt wird. Im kosmetischen und dermatologischen Einsatz dominieren Primärpartikelgrößen um 250 nm, als physikalisch wirkender UV-Filter werden Partikelgrößen im Nanobereich um 100 nm bevorzugt, u. a. um den unerwünschten »Weißel-Effekt« zu vermeiden. Als Farbpigment wird es gemäß dem Colour Index (C.I.) unter der CI-Nummer 77947 geführt. Interessant zu wissen ist, dass die INCI gemäß Vorgaben der Kosmetikverordnung den Größenbereich verraten: Als Farbpigment wird Zinkoxid in den INCI eines Pflegekosmetikums unter der CI-Nummer gelistet, in Nanogröße als Zinc Oxide.

INCI: Zinc Oxide (CI 77947)

  • CAS-Nummer: 1314-13-2
  • Funktion: Wirkstoff
  • Wirkung: entzündungshemmend, adstringierend, reizlindernd, antimikrobiell, austrocknend, UV-Schutz-Pigment
  • Verarbeitung: In Emulsionen: In etwas Öl dispergieren und der Emulsion hinzufügen. In Pudern: Mit anderen Ingredienzien mischen.

Seit 2013 muss mikronisiertes Zinkoxid in der INCI-Liste als Nanomaterial deklariert werden: »Alle Bestandteile in der Form von Nanomaterialien müssen eindeutig in der Liste der Bestandteile aufgeführt werden. Den Namen dieser Bestandteile muss das Wort Nano in Klammern folgen« (siehe: Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 30. November 2009 über kosmetische Mittel (EU-Kosmetikverordnung), Artikel 19, Absatz 1g).

Zinkoxid ist normalerweise unlöslich in Wasser und Alkohol; bei pH-Werten unter 6 steigt jedoch seine Löslichkeit an, so dass freie Zinkionen mit anionischen Gelbildnern und Emulgatoren reagieren können. In Verbindung mit Titandioxid erhöht sich die Neigung zur Agglomeration, d. h. einer Zusammenballung der Partikel. In Sonnenschutzpräpareten würde dies einen Verlust der UV-Schutzwirkung bedeuten. Es gibt heute jedoch die Möglichkeit, ein Zinkoxid zu produzieren, dass in wässrigen Lösungen pH-neutral reagiert.

Sein Einsatz als Pudergrundlage ist historisch belegt; bereits 1866 löste es die bis dahin verwendeten gesundheitsschädlichen Blei-, Arsen- und Wismutsalze ab (4). Bis heute wird es in verschiedenen dermatologischen Magistralrezepturen als Puderbestandteil, Ingredienz in Schüttelmixturen und in Pasten eingesetzt. Daneben ist es Bestandteil von SoFi Tix Breitband HT, einem mineralischen Sonnenschutzfilter aus der Produktpalette der Hobbythek; hier handelt es sich um gecoatete Mikropartikel von Titandioxid und Zinkoxid, wobei Zinkoxid stärker im UV-A-Bereich wirkt (siehe unten).

Wirkung und kosmetischer Einsatz

Zinkoxid wirkt entzündungshemmend, adstringierend, reizlindernd, antimikrobiell und austrocknend. Es weist eine hohe Deckkraft auf, reflektiert sichtbares Licht und absorbiert in mikronisierter Form effektiv UV-Strahlung, insbesondere im Bereich von 340–380 nm. Um ein breites Spektrum abzudecken, wird es gerne mit mikronisiertem Titandioxid kombiniert.

Verarbeitung

Zinkoxid bewährt sich durch seine entzündungshemmende und austrocknende Wirkung primär als Puderzusatz (5–10 %) oder Basiskomponente in Pasten bei fettenden, unreinen und entzündlichen Hautzuständen. Auf Grund seiner Löslichkeit in Wundsekret darf es jedoch nicht in Wundpudern verwendet werden.

Neben Einsatzmöglichkeiten in Pudern und entzündungshemmenden Pasten wird Zinkoxid in Kombination mit Titanoxid als anorganisches Lichtschutzpigment eingesetzt. Es weist neben einem breiten UV-Absorptionsspektrum von UV-A zu UV-B eine eine gute Photostabilität auf, muss jedoch höher dosiert werden als Titanoxid, um vergleichbar schützende Eigenschaften zu erreichen, da seine Deckkraft im Vergleich geringer ausgeprägt ist.

Der unter dem Produktnamen SoFiTix Breitband HT angebotene, mit Silikon gecoatete mineralische Sonnenschutzfilter enthält gemäß Datenblatt eines Lieferanten ca. 38,4–41,1 % mikrofeines Zinkoxid als Nano-Pigment. Für einen Einsatz in Emulsionen wird es bevorzugt in der Fettphase dispergiert; es ist nicht löslich, wird dort jedoch von den Lipiden benetzt. Bewährt hat sich hier auch das niedrigviskose und oxidationsstabile Squalan oder Neutralöl. Ganz hervorragend zur Benetzung und Dispergierung geeignet ist das hochspreitende und oxidationsstabile Esteröl Dermofeel® sensolv.

Dosierung von Zinkoxid

Hersteller geben als Orientierung einen Lichtschutzfaktor von LSF 2 pro Prozent Pigmentmischung im Gesamtprodukt an, mit 10 % SoFiTix Breitband HT erreichen Sie mit LSF 20 bereits eine 95%ige Absorption der UV-B-Strahlung.

Quellen

  1. Wolfgang Raab, Ursula Kindl: Pflegekosmetik. Ein Leitfaden. Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft. 4. Auflage, 2004
  2. M. Gloor, K. Thoma, J. Fluhr: Dermatologische Externatherapie. Berlin: Springer-Verlag, 2000
  3. Sabine Stiller: Pickering-Emulsionen auf Basis anorganischer UV-Filter. Dissertation, Braunschweig 2003
  4. Kerrin Riewerts: Kosmetische Mittel vom Kaiserreich bis zur Zeit der Weimarer Republik. Herstellung, Entwicklung und Verbraucherschutz. Dissertation, Hamburg 2005
  5. Industrieverband Körperpflege- und Waschmittel e. V. (IKW): Stakeholder-Dialog Kosmetik. Nanopartikel in kosmetischen Mitteln. Frankfurt a. M, 2007
  6. Verordnung (EG) Nr. 1223/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 30.11. 2009 über kosmetische Mittel (EU-Kosmetikverordnung)