Konzeption und Entwicklung eines Screeningverfahrens zur Identifizierung von für die Hautmikroflora problematischen Hilfsstoffen in Kosmetika

Kunden und Patienten haben an Kosmetika und topisch applizierte Medizinprodukte die berechtigte Erwartung einer gesundheitlichen Unbedenklichkeit. Je länger sich eine Substanz auf der Haut befindet, umso stärker ist deren Einfluss. Dies bedeutet auch, dass die verwendeten Inhaltsstoffe der Formulier...

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Main Author: Müller, Bea Vanessa
Contributors: Pfützner, Wolfgang (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Doctoral Thesis
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2022
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Kunden und Patienten haben an Kosmetika und topisch applizierte Medizinprodukte die berechtigte Erwartung einer gesundheitlichen Unbedenklichkeit. Je länger sich eine Substanz auf der Haut befindet, umso stärker ist deren Einfluss. Dies bedeutet auch, dass die verwendeten Inhaltsstoffe der Formulierungen keinen negativen Effekt auf die Hautmikroflora haben dürfen. Obwohl dieser Aspekt noch immer unterrepräsentiert ist, sind auf dem Markt langsam mehr Produkte mit diversen Labels, welche einen schonenden Umgang mit der Hautmikroflora versprechen, zu finden. Das Ziel dieser Arbeit war es, ein Testsystem zur Identifizierung von Hilfsstoffen zu finden, welche letztlich eine pathogene Wirkung auf die Haut haben können. Dies beinhaltet sowohl Störungen des Gleichgewichtes der Hautkeime, die Entstehung von Stoffen, die eine direkt schädigende Wirkung auf die Epidermis haben, als auch die komedogene Wirkung von ausfallenden Spaltprodukten. Durch die Kombination und Entwicklung verschiedener Techniken und Methoden zur Anzucht, Inkubation und Analyse der Keim-Teststoff-Kombinationen soll eine allgemeingültige Empfehlung zur Vermeidung bestimmter Substanzen möglich sein. Da während der Versuche Unregelmäßigkeiten mit Staphylococcus gallinarum und Streptococcus mitis auftraten, sind die Testungen dieser Keime nur unvollständig erfolgt und als eingeschränkt relevant zu betrachten. Auch mit Propionibacterium acnes sowie den Malassezia-Hefen war aufgrund des logistischen Umfangs keine vollständige Testung aller Stoffe möglich. Auch die HPTLC-Analyse aller Keim-Teststoff-Kombinationen und die Untersuchung der Wechselwirkungen von Bakterien und Hefepilzen bleibt für künftige Versuche offen. Grundsätzlich scheinen die Bakterien der Hautmikroflora bezüglich der Verstoffwechselung topisch applizierter Substanzen nur eine untergeordnete Rolle zu spielen. Im Vergleich treten kaum Interaktionen mit den Teststoffen auf, in dem meisten Fällen sind die Wachstumsänderungen als nicht relevant zu betrachten. Neben den Malassezia-Hefen sind auch einige Bakterienstämme der Haut prinzipiell in der Lage, mittels Hydrolyse das durch Talgdrüsen produzierte Sebum zu verwerten. Dabei entstehen für das saure Milieu und die Schutzbarriere der Haut wichtige freie Fettsäuren. Bei einer Überproduktion durch die zusätzliche Spaltung von Fettsäureestern aus Kosmetika könnten Entzündungsreaktionen getriggert oder das Gleichgewicht der Haut gestört und die Ansiedelung nicht residenter Keime ermöglicht werden. Dies kann bezüglich der in der HPTLC-Analyse durchgeführten Bakterien-Teststoff-Kombinationen jedoch nicht bestätigt werden. Hier sind keine Spaltprodukte in relevanter Menge erkennbar. Die Hefepilze hingegen zeigen deutliche Einflüsse; sie nutzen die Teststoffe als Nahrungsquelle und es kann die Entstehung von komedogenen Spaltprodukten nachgewiesen werden. Einfluss auf die Stoffwechselvorgänge haben unter anderem die Inkubationszeit, die Anzahl der vorhandenen Zellen und der vorherrschende Pilzstamm. Aufgrund des breiten Spektrums an verwerteten Stoffen ist von einem Großteil substratunspezifischer Lipasen auszugehen, die Isolation einzelner Enzyme wir nicht untersucht. Nach Abgleich der Testergebnisse mit der vorhandenen Literatur sind Fettsäuren mit Kettenlängen von mehr als 12 C-Atomen für Wachstum und Vermehrung der Pilze obligat. Ein Großteil der lipophilen Hautpflegeprodukte auf der Basis von Ölen bzw. Emollientien basieren auf Fettsäureestern. Fettalkohole, Fettsäuren und deren Ester werden besonders häufig durch die Lipasen der Hefepilze hydrolysiert. Die dabei entstehenden langkettigen Spaltprodukte erstarren bereits bei Körpertemperatur und können so die Poren verschließen. Aufgrund ihres hohen Anteils an langkettigen Fettsäuren fallen nahezu alle pflanzlichen und ein Großteil der synthetischen Emollientien in die Kategorie und sind daher als kritisch einzustufen. Fettalkohole und Fettsäuren mit Kettenlängen von weniger als 12 C-Atomen, deren Ester, Moleküle mit sterischer Konformation, sowie Fettether und Kohlenwasserstoffe auf Basis von Silikonen oder Polymeren ohne Estergruppen sind eher als unkritisch einzustufen. Entweder findet keine Verstoffwechselung statt oder die entstehenden Spaltprodukte führen nicht zu verstärktem Wachstum bzw. verbleiben bei Körpertemperatur flüssig und haben daher keine komedogene Wirkung. Auch der Sättigungsgrad der Fettsäuremonoester nimmt Einfluss auf die Stoffwechselaktivität; ungesättigte Fettsäuren werden von den Hefepilzen als Kohlenstoffquelle verwertet und führen im Vergleich mit gesättigten Fettsäuren zu verstärktem Wachstum. Zur Optimierung von Kosmetikaformulierungen sind prinzipiell weitere HPTLC-Analysen angeraten, um alle Keim-Teststoff-Kombinationen abzudecken. Zumindest in den durchgeführten Wachstumsversuchen zeigten sich bei den nach den oben genannten Grundsätzen entwickelten Formulierungen kein verändertes Wachstum.
Physical Description:205 Pages
DOI:10.17192/z2023.0138