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Sprühbarer Sonnenschutz

15.05.2000
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-PharmazieGovi-Verlag

Sprühbarer Sonnenschutz

von Christof Schumann und Andrea Heppner, Bad Vilbel

Im Laufe der Jahrzehnte stieg der Bedarf nach einem immer individuelleren und besseren Sonnenschutz. Neben herkömmlichen Cremes und Lotionen werden inzwischen Spezialprodukte für empfindliche Haut, für Allergiker, Kinder und neuerdings auch für Sportler angeboten. Flüssige Formulierungen in Form von Sprays können diesen Anforderungen gerecht werden.

Gab es noch vor einigen Jahren nur Sonnenschutzmittel in Form von Cremes und Ölen mit einem aus heutiger Sicht sehr geringen Schutzfaktor, stehen wir heute einem umfangreichen Sortiment verschiedenster Präparate gegenüber. Die ersten Sonnenschutzprodukte wurden bereits ab 1930 angeboten. Es handelte sich dabei um Cremes oder Öle, die jedoch in der Regel noch keine UV-absorbierenden Filter enthielten. Die ersten chemischen UV-Filter kamen in den 30er Jahren auf dem Markt. Eine Methode, um den Sonnenschutzfaktor festzulegen, gab es damals noch nicht. Erst in den 50er Jahren schlug der Hautarzt Rudolf Schulze den Lichtschutzfaktor Q vor. Dieser wurde 1962 von Franz Greiter in den heute bekannten Lichtschutzfaktor umgewandelt (1). Die Cremes und Öle der 30er und 40er Jahren hatten allerdings nur Faktoren zwischen 2 und 3.

Ab den 70er Jahren setzte sich modebedingt immer mehr der Trend zu exzessivem Sonnenbaden durch. Ein gebräunter Körper war Zeichen für Jugendlichkeit und Fitness. Natürlich sollte dennoch ein Sonnenbrand vermieden werden. In dieser Zeit hatten Cremes und Lotionen einen Schutzfaktor von 2, 4 oder 6 ,maximal jedoch bis 10. Viele Menschen verbringen inzwischen ihren Badeurlaub in südlichen Ländern. Wasserfeste Produkte sind gefragt.

In den 80er Jahren führte man die Lichtschutzfaktormessung nach der Deutsche Industrienorm DIN 67501 ein, sie wird 1986 offiziell anerkannt. Jedoch kommt auch hier rasch die Forderung nach einer einheitlichen europäischen Normen auf. In den 90er Jahren wird von der Colipa (European Cosmetic Toiletry & Parfum Association) die noch bis heute gültige Colipa-Methode zur Messung des Sonnenschutzfaktors eingeführt. Aus dem Verhältnis von minimaler erythemaler Dosis der unbehandelten Haut und minimaler erythemaler Dosis der mit Prüfprodukt behandelten Haut wird der individuelle Sonnenschutzfaktor bestimmt. Zur Standardisierung der Untersuchung dient zusätzlich ein Standardprodukt mit definiertem Lichtschutzfaktor.

Vor circa 20 Jahren begann die Vielfalt an Sonnenschutzprodukten dramatisch zu steigen. Es entstanden Produktserien die einen weiten Schutzfaktorbereich abdeckten, aber auch zahlreiche Spezialprodukte für besondere Zielgruppen. Die Erweiterung der Produktpalette ging auch mit der Verbesserung von Messmethoden und deren Standardisierung einher.

Ab Ende der 80er Jahre beginnen Mediziner jedoch auch vor den negativen Folgen exzessiven Sonnenbadens zu warnen.

Sonnenschutz heute

Neben dem Einsatz von UVB-Filtern, die den Sonnenbrand verhindern, wird von einem guten Sonnenschutzprodukt auch ein UVA-Schutz verlangt. Die längerwelligen UVA-Strahlen dringen tiefer in die Haut ein und können dort eine Schädigung bewirken, welche zum Beispiel zur vorzeitigen Hautalterung führt.

Organische UV-Filter in Kombination mit anorganischen Mikropigmenten wie Titandioxid und Zinkoxid zeigen oft eine synergistische Wirkung, so dass heute oft beide Typen in Kombination eingesetzt werden. Die UV-Filter unterliegen einer gesetzlichen Reglementierung und müssen zugelassen sein. Ihr Einsatz wird durch die EU-Kosmetikrichtlinie oder die Deutsche Kosmetikverordnung (KMVO) geregelt.

In Deutschland am häufigsten eingesetzte UV-Filter

INCI-BezeichnungKMVO / Anlage 7 Octyl Methoxycinnamate Teil A / Nr. 12 Butyl Methoxydibenzoylmethane Teil A / Nr. 8 4-Methylbenzylidene Camphor Teil A / Nr. 18 Titanium Dioxide Benzophenone-3 Teil A / Nr. 4 Isoamyl p-Methoxycinnamate Teil A / Nr. 14 Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid Teil A / Nr. 6 Octyl Salicylate Teil A / Nr. 20 Octyl Triazone Teil A / Nr. 15 Zinc Oxide Teil A Rangliste der in Deutschland am häufigsten eingesetzten UV-Filter (1996); Basis: Einsatzhäufigkeit in Formulierungen, (Parfümerie&Kosmetik; Nr. 3/99

Die Produktvielfalt begrenzt sich nicht nur auf Cremes und Lotionen mit immer höhern Lichtschutzfaktoren, auch zahlreiche Spezialprodukte existieren. Die breite Verwendung von Sonnenschutzmitteln hat jedoch auch zu Unverträglichkeiten und Allergien geführt.

Besonders ausgeprägt und häufig tritt die sogenannte Mallorca-Akne auf. Es handelt sich um eine noch nicht restlos aufgeklärte Unverträglichkeitsreaktion die durch das Zusammenspiel von Sonnenlicht (vermutlich vor allem UVA-Strahlung) und fett- und emulgatorhaltigen Sonnenschutzpräparaten ausgelöst wird. Sie äußert sich in einer juckenden folliculär-papulösen Lichtdermatose.

Diese Reaktion der Haut führen Wissenschaftler auf eine Peroxidbildung unter UV-Bestrahlung zurück, zu der bestimmte Fette und Emulgatoren neigen. Folgerichtig entwickelte man fett- und emulgatorfreie Hydrogele und später Hydrodispersionsgele.

Waren die Hydrogele auf Grund ihrer Gelstruktur in der Regel nicht wasserfest, gelang es durch die Formulierung von fett- und emulgatorfreien Hydrodispersionsgelen auch lipophile und damit wasserfeste Filter in die Gelstruktur einzuarbeiten. Diese Spezialprodukte für Sonnenallergiker sollten selbstverständlich auch frei von Konservierungsstoffen, Farbstoffen und Parfüm sein.

Auf Grund der geringeren Hautdicke und des verminderten Eigenschutzes sind Kinder besonders anfällig für Sonnenbrände, die in späteren Jahren zu Hautkrebs führen können. Es werden daher auch zahlreiche Spezialprodukte für Kinder angeboten. Die Produkte sollten wegen der eher trockenen Kinderhaut gut rückfettend sein. In dieser Produktgruppe wird häufig eine Filterkombination aus organischen UV-Filtern und anorganischen Mikropigmenten oder nur solche Pigmente eingesetzt.

Sprühbarer Sonnenschutz als neuer Trend

Trotz des bereits bestehenden umfangreichen Angebotes an Sonnenschutzpräparaten besteht weiterhin Bedarf an intelligenten Lösungen für spezielle Zielgruppen.

Viele Sonnenschutzprodukte hinterlassen auf Grund ihres Emulsionscharakters einen mehr oder weniger stark ausgeprägten Fettfilm auf der Haut. Von vielen Anwendern wird dieser als unangenehm empfunden. Sie nutzen einen Sonnenschutz daher nur bei einem längeren Aufenthalt am Strand.

Dieser Fettfilm ist auch bei vielen im Freien ausgeübten Sportarten wie Radfahren, Tennis oder Golf hinderlich.

Ein besonderes Problem hatten bisher Männer mit starker Körperbehaarung oder einsetzender Glatzenbildung. Sonnenschutzprodukte ließen sich nur sehr schwer auf den behaarten Körperstellen verteilen. Sie konnten ihre Haut so nicht gleichmäßig vor der Sonne schützen. Oft führten die damit verbundenen kosmetischen Probleme aber dazu, dass gar kein Sonnenschutzprodukt auf diese Hautpartien aufgetragen wurden.

Generell gilt für alle Sonnenschutzpräparate, dass eine Schutzwirkung möglichst rasch aufgebaut werden sollte. In besonderem Maße gilt dies für Produkte für sportlich aktive Menschen. Gemäß einer Empfehlung des IKW (Industrieverband Körperpflege Waschmittel) sollte ein Sonnenschutzprodukt circa 20 bis 30 Minuten vor dem Sonnenbad aufgetragen werden.

Ein modernes und auf die Bedürfnisse von Sportlern zugeschnittenes Sonnenschutzmittel sollte heutzutage folgende Anforderungen erfüllen: Wie für andere Sonnenschutzprodukte auch, sollte es einen guten UVB- und UVA-Schutz haben. Der Einsatz von zusätzlichen pflegenden Bestandteilen und Radikalfängern kann ebenfalls günstig sein. Auf Grund der Schweißbildung bei vielen Sportarten, bieten sich wasserfeste Produkte an. Neben diesen generellen Anforderungen sollte ein solches Produkt aber unter anderem nicht fettend sein, sich leicht auftragen lassen und möglichst nicht mehr mit den Händen verteilt werden müssen. Ein rascher Aufbau der Sonnenschutzwirkung sollte gewährleistet sein.

Diese Anforderungen erfüllt eine Sonnenschutzformulierung in sprühbarer Form in idealer Weise. Das erste in deutschen Apotheken eingeführte Sonnenspray war Ladival* Sonnenspray 10 im Jahre 1998. Hierbei handelt es sich um eine wässrig-alkoholische Lösung mit Schutzfaktor 10 und UVA-Schutz gemäß Australian Standard. Das Spray ist zudem wasserfest. Die Lösung lässt sich einfach auftragen und muss in der Regel nicht zusätzlich mit den Händen verteilt werden.

Der Erfolg von Ladival Sonnenspray führte dazu, dass im Jahre 1999 weitere Firmen sprühbare Sonnenschutzprodukte einführten. Diese sind zum größten Teil als Emulsionssysteme formuliert. Es handelt sich überwiegend um sogenannte PIT-Emulsionen (Phasen Inversions Temperatur), die sich auf Grund der sehr kleinen Emulsionströpfchen von circa 100 bis 300 nm versprühen lassen. Nachteil: Zur Herstellung der PIT-Emulsionen sind relativ hohe Mengen PEG-haltiger Emulgatoren notwendig. Die Formulierung als Emulsion führt dazu, dass die Produkte letztlich doch noch manuell verteilt werden müssen.

Sprayformulierungen haben 1999 bereits einen deutlichen Absatzanteil am gesamten Sonnenschutzmarkt in der Apotheke erreicht. Die Tendenz ist steigend.

Sprays schützen schneller

Die bisher aufgeführten Produktvorteile sprühbaren Sonnenschutzes bezogen sich vor allem auf die bessere Anwendbarkeit durch den Verbraucher. Wie sieht es aber mit der Wirksamkeit insbesondere, dem raschen Eintritt des Sonnenschutzes aus? Der Industrieverband Körperpflege Waschmittel (IKW) empfiehlt das Auftragen von Sonnenschutzprodukten 20 bis 30 Minuten vor dem Sonnenbad. Diese Empfehlung dürfte zum einen darauf beruhen, dass gemäß der Colipa-Methode der Sonnenschutzfaktor nach einer Einwirkzeit von 15 Minuten bestimmt wird. Andererseits müssen bei den meisten Formulierungen die Emulsion zunächst auf der Haut brechen und die wässrigen Bestandteile verdunsten oder die lipophilen in die Haut einziehen. Erst dann kann sich der UV-Filter als fein verteilter Schutzfilm auf der Haut ausbilden.

Bei wässrig-alkoholischen Sprays ist es andererseits leicht vorstellbar, dass bereits während des Aufsprühens ein Großteil der Lösungsmittel verdunstet und die UV-Filter in sehr fein verteilter Form auf der Haut auftreffen und hier rasch einen feinen Schutzfilm bilden. In eigenen Versuchsreihen wurde beim Hersteller Stada der Schutzfaktor verschiedener wässrig-alkoholischer Sprays gemäß der Colipa-Methode bestimmt. Abweichend von der Colipa-Methode wurde der Schutzfaktor nach Einwirkzeiten von 1 beziehungsweise 5, 10, 15, 20, 25, 30 und 45 Minuten bestimmt.

Es zeigt sich, dass bereits nach ein beziehungsweise fünf Minuten ein deutlicher Schutz besteht, der bei den meisten Formulierungen mit der Einwirkzeit nicht weiter ansteigt. Lediglich bei Formulierung Nr. 2 erreicht der Schutzfaktor nach zehn Minuten ein Maximum, wobei jedoch auch bereits nach einer Minute ein deutlicher Sonnenschutz besteht. Bei den Formulierungen 1, 3 und 4 ist der Schutzfaktor bereits nach einer Minute erreicht und steigt durch eine verlängerte Einwirkzeit auch nicht weiter an.

Entsprechend diesen Ergebnissen sollte es möglich sein, durch Sonnenschutzprodukte auf wässrig-alkoholischer Basis in Sprayform einen sehr raschen Aufbau des Sonnenschutzes zu erzielen. Ob diese Eigenschaft auch durch sprühbare Emulsionsformulierungen erreicht wird, müssen weitere Untersuchungen zeigen.

Literatur:

  1. N., N., Von der Fettcreme zur Sonnenpflege. Parfümerie und Kosmetik 11/12 (1999) 16 – 18.
  2. Langner, R., 60 Jahre Kosmetischer Sonnenschutz. Parfümerie und Kosmetik 76 (1995) 422.
  3. Kindl, G., Raab, W., Licht und Haut, Bräunung-Lichtschutz-Pflege, Ein Leitfaden für die Beratung in der Praxis.
  4. Verordnung über Kosmetische Mittel (Kosmetikverordnung BGBi, IS, 1082 vom 19.6.1985).
  5. Industrieverband Körperpflege und Waschmittel (1996) Mitgliederumfrage zu Sonnenschutzmitteln.
  6. Hjorth, N., et al., Acne aestivalis – Mallorca acne; Acta Derm.-Venerol. (Stockholm) 52 (1972) 61 – 63.
  7. Tronnier, H., Neue Untersuchungsergebnisse zu Pathogenese der sogenannten Mallorca-Akne, Allergologie 9 (1986) 29 – 31.
  8. COLIPA SPF Test Method; The Recommendation of the COLIPA Task Force "Sun Protection Measurements"; Oktober 1994.
  9. IKW, Die Methode zur Bestimmung des Lichtschutzfaktors. Juli 1995.
  10. Engels, T., Förster, T H., von Rybinski, W., The influence of coemulsifer type on the stability of oil-in-water emulsions, Colloids and surfaces. 99 (1995) 141 – 149; Disp. Sci and Techn. 13 (1992) 2, 183.
  11. Kawa, R, et al., Das Synergistic-Sun-System-Konzept. Parfümerie und Kosmetik 3 (1999) 22.
  12. IKW Rechtssammlung; Auslobung von Sonnenschutzmitteln; S. 34a/1; Oktober 1996.

Anschrift der Verfasser:
Christof Schumann,
Andrea Heppner,
Stada R & D GmbH,
Stadastraße 2 - 18,
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