Radikalfänger

Antioxidans, Quencher

Es wird allgemein angenommen, dass Umwelteinflüsse für etwa 50 % der extrinsischen (von außen durch die Umwelt) vorzeitigen Hautalterung verantwortlich sind. Nach der Theorie der freien Radikale entstehen durch Umwelteinflüsse freie Radikale, von denen man annimmt, dass sie einen wesentlichen Beitrag zur beschleunigten Hautalterung leisten.

 

Sonnenlicht ist die Hauptursache

Wir wissen heute, dass alle Teile des Sonnenspektrums die Bildung freier Radikale verursachen können. Man geht davon aus, dass die Sonnenstrahlung bis zu 90 % zur extrinsischen Hautalterung beiträgt, wobei das sichtbare Licht etwa 52 % der freien Radikale verursacht, UVA/UVB 6 % und Infrarotstrahlung (IR) A/B/C 42 %. Durch die moderne Lebensweise und stundenlanger Nutzung von Smartphones, Arbeiten vor Monitoren/Tablets kommt hier auch die Hautalterung von HEV (Blau-)-Licht noch hinzu. Hier steckt die Forschung noch in den Kinderschuhen, doch die energieschwache Blaulichtstrahlung kann durch die Nähe zum Gesicht die Hautalterung in diesem Bereich beschleunigen.

 

Freie Radikale setzen Zytokine frei

Im Laufe des Lebens können freie Radikale kumulative Schäden verursachen, die zu einer Verschlechterung der Hautstruktur und -funktion führen. Die tägliche Umweltexposition erzeugt freie Radikale, die zu chronischen Entzündungen/Reizungen der Haut auf niedrigem Niveau führen. Dies ist wahrscheinlich auf die Aktivierung des Nuklearfaktors Kappa B (NF-KB) zurückzuführen, der die Freisetzung entzündungsfördernder Zytokine wie Interleukin 6 und 1 Alpha verursachen kann. Im Laufe der Zeit kann dies zu Faltenbildung, Hauterschlaffung, erhöhten DNA-Schäden und einer verminderten Fähigkeit zur Reparatur von DNA-Schäden führen.

 

Was sind freie Radikale?

Freie Radikale, die auch als reaktive Sauerstoffspezies (ROS) bezeichnet werden, sind Moleküle, die aus molekularem Sauerstoff entstehen. Sauerstoff hat zwei ungepaarte Elektronen in getrennten Orbitalen in seiner äußeren Elektronenhülle. Diese Struktur macht Sauerstoff anfällig für die Bildung von Singulett-Sauerstoffradikalen, Superoxidradikalen, Hydroperoxidradikalen, Peroxynitrit, Alkoxylradikalen, Hydroxylradikalen und Stickstoffmonoxid.

Singulett-Sauerstoff ist wahrscheinlich die reaktivste, zerstörerische Form, die entsteht, wenn ein photoangeregtes Molekül Energie absorbiert und auf Sauerstoff überträgt. Es handelt sich um die reaktivste Form von ROS und ist für einen Großteil der durch die Umweltalterung verursachten Hautschäden verantwortlich.

Die menschliche Haut enthält zahlreiche körpereigene Moleküle, die Singulett-Sauerstoff erzeugen können, wenn sie Strahlung absorbieren und in einen angeregten Zustand übergehen. Durch die Sonneneinstrahlung können die Elektronen in ein Orbital mit höherer Energie, den so genannten Singulett-Zustand, übergehen.

Nach der Anregung kann das Molekül schnell in den Grundzustand zurückkehren, indem es ein Photon aussendet, oder es kann in einen weniger energiereichen angeregten Zustand, den so genannten Triplett-Zustand, zerfallen, bevor es schließlich seine Energie in Form von Wärme loswird und in den Grundzustand zurückkehrt. Im Singulett- oder Triplett-Zustand sind die Moleküle sehr reaktiv und können in eine weniger reaktive Form übergehen oder mit Molekülen in der Haut reagieren. Freie Radikalfänger deaktivieren photoangeregte Moleküle schnell und führen sie in den Grundzustand zurück. Typische Antioxidantien können dies nicht leisten.

Sauerstoff im Grundzustand kann direkt sichtbares Licht von 765 Nanometern (nm) absorbieren, was zur Bildung von Singulett-Sauerstoff führt, ohne dass ein Photosensibilisator oder ein angeregtes Molekül beteiligt ist. Auch Infrarot B kann die direkte Umwandlung von Sauerstoff im Grundzustand in Singulett-Sauerstoff bewirken.

 

Welche Antioxidantien sind effektiv gegen Singulett-Sauerstoff?

Die meisten Antioxidantien, mit Ausnahme der Carotinoide, haben eine sehr schwache Aktivität gegen Singulett-Sauerstoff. Deshalb befinden sich die höchsten Konzentrationen von Carotinoiden im Körper in der Haut, wo sie die primären Antioxidantien sind, die vor umweltbedingten freien Radikalen schützen. Der Zusatz von Carotionide wäre also sehr ratsam, doch die oft gelbliche bis orange Farbe dieser Stoffgruppe führ dann zu eingefärbten kosmetischen Produkte. Die Kunden möchten jedoch oft „weiße“ Kosmetika nutzen, weil die Angst vor Verfärbung der Haut bzw. Textilien manchmal im Vordergrund steht.

Derzeitige Sonnenschutzmittel bieten nur einen teilweisen Schutz gegen freie Radikale, die durch UV-Strahlung gebildet werden, und nur wenig Schutz gegen freie Radikale, die durch Ozon, sichtbares Licht, blaues Licht und Infrarotstrahlung entstehen. Selbst photostabilisierte Sonnenschutzmittel können noch freie Radikale bilden.

 

Wir arbeiten gerne mit diesen carotionidhaltigen Wirkstoffen:

NameHerstellerINCIBemerkung
PromaEssence ATT (Powder 3%)UnipromaAstaxanthin
Natpure Xfine Beetroot BR312Sensient Cosmetic TechnologiesBeta Vulgaris (Beet) Root Extract , Citric Acid , Ascorbic Acid , Maltodextrin
BIXA ORELLANA HYDROGLYCOLIC EXTRACT (HG)AQiA Química InovativaBixa Orellana Seed Extract
Annatto Oil - Urucum OilBeracaBixa Orellana Seed Oil , Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil , Glycine Soja (Soybean) Oil , Tocopherol
Creanatural Salmon Caviar ExtractThe Innovation CompanyButylene Glycol , Salmon Egg Extract
CALENDULA OFFICINALIS HYDROGLYCOLIC EXTRACT (HG)AQiA Química InovativaCalendula Officinalis Flower Extract
Calendula Flower (Marigold) Extract – PhytobasicBio-Botanica, Inc.Calendula Officinalis Flower Extract
Marigold Flower CO2-TO Extract < 0,1 % Carotenoides - 018.010Flavex Naturextrakte GmbHCalendula Officinalis Flower Extract
Phytessence UrucumCrodaromCaprylic/Capric Triglyceride , Bixa Orellana Seed Extract
CAPSICUM – HYDROGLYCOLIC EXTRACT (HG)AQiA Química InovativaCapsicum Annuum Fruit Extract
iPlant Blend IPKimiKa, LLC (Formerly Cosphatech)Capsicum Annuum Fruit Extract , Zingiber Officinale (Ginger) Root Extract , Arnica Montana Flower Extract , Methyl Nicotinate
RADICARE-GOLDRahn AGCrambe Abyssinica Seed Oil , Beta-Carotene , Xanthophylls , Tocopherol , Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil , Rosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract
Carrot Seed OilBotanic InnovationsDaucus Carota Sativa (Carrot) Seed Oil
HORSETAIL HYDROGLYCOLIC EXTRACT (HG)AQiA Química InovativaEquisetum Arvense Extract
BRAZIL CHERRY HYDROGLYCOLIC EXTRACT (HG)AQiA Química InovativaEugenia Uniflora Fruit Extract
Fucus Extract H.GL.-M.S.ProvitalGlycerin , Aqua , Fucus Vesiculosus Extract
BlueShieldSolabia GroupGlycerin , Capsicum Annuum Fruit Extract , Xanthan Gum
Carrot Oil CLRCLR Chemisches Laboratorium Dr. Kurt Richter GmbHGlycine Soja (Soybean) Oil , Daucus Carota Sativa (Carrot) Root Extract , Beta-Carotene , Tocopherol
Organic Sunflower Seed OilBotanic InnovationsHelianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil
Flavoxan 14, Rosemary Antioxidant formulation - 148.001Flavex Naturextrakte GmbHHelianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil , Lecithin , Rosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract , Tocopherol
Rosemary Antioxidant Extract 14% Rosmarinus officinalis - 027.002Flavex Naturextrakte GmbHHelianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil , Rosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract
Rosemary Antioxidant Extract 14% (organic), DE-OKO-013 - Rosmarinus officinalis - 027.010Flavex Naturextrakte GmbHHelianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil , Rosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract
Seabuckthorn Pulp CO2-TO Extract < 0,1% Carotenoides - 041.004Flavex Naturextrakte GmbHHippophae Rhamnoides Fruit Extract , Rosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract
Lupine OilLaboratoires ExpanscienceLupinus Albus Seed Oil
Melscreen Buriti FGChemyunionMauritia Flexuosa Fruit Oil
Buriti Oil100% AmazoniaMauritia Flexuosa Fruit Oil
Buriti OilBeracaMauritia Flexuosa Fruit Oil , Tocopherol
Rosemary Antioxidant extract, powder (organic), DE-ÖKO-013 - 027.049Flavex Naturextrakte GmbHRosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract
Rosemary Antioxidant Extract 25% Rosmarinus officinalis - 027.020Flavex Naturextrakte GmbHRosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract , Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil
Rosemary Antioxidant Extract 25% (organic), DE-OKO-013 - Rosmarinus officinalis - 027.025Flavex Naturextrakte GmbHRosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract , Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil
Flavoxan 25, Rosemary Antioxidant formulation - 148.002Flavex Naturextrakte GmbHRosmarinus Officinalis (Rosemary) Leaf Extract , Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil , Lecithin , Tocopherol
Red Raspberry Seed OilBotanic InnovationsRubus Idaeus (Raspberry) Seed Oil
Organic Red Raspberry Seed OilBotanic InnovationsRubus Idaeus (Raspberry) Seed Oil
Refined Organic Raspberry Oil - BCE1561BiocosmethicRubus Idaeus (Raspberry) Seed Oil
Sage Antioxidant Extract 25% Diterpene Phenols - 063.014Flavex Naturextrakte GmbHSalvia Triloba Leaf Extract , Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil
Sage Antioxidant Extract 35% Diterpene Phenols - 063.015Flavex Naturextrakte GmbHSalvia Triloba Leaf Extract , Salvia Officinalis (Sage) Leaf Extract , Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil
IBR-TCLCLucas Meyer CosmeticsSimmondsia Chinensis (Jojoba) Seed Oil , Squalane , Solanum Lycopersicum (Tomato) Fruit Extract
Tomato Seed OilBotanic InnovationsSolanum Lycopersicum (Tomato) Seed Oil
Dermafense TGUAssessaTriticum Vulgare (Wheat) Sprout Extract , Vitis Vinifera (Grape) Fruit Extract , Psidium Guajava Fruit Extract
Cranberry Seed OilBotanic InnovationsVaccinium Macrocarpon (Cranberry) Seed Oil
Organic Cranberry Seed OilBotanic InnovationsVaccinium Macrocarpon (Cranberry) Seed Oil
The FirstLABIO. Co., Ltd.Water , Deinococcus Ferment Extract Filtrate , Butylene Glycol

 

Wie wirken Antioxidantien in der Hautpflege?

Viele Antioxidantien, die Formulierungen zugesetzt werden, sind nur schwach in der Lage, die Bildung von ROS zu verhindern, und die meisten wirken, indem sie einmal gebildete freie Radikale neutralisieren, wenn sie während des Prozesses verbraucht werden. Antioxidantien verlangsamen oder verhindern die Oxidation anderer Moleküle, indem sie ein Elektron spenden, um die Bildung freier Radikale zu verhindern oder bereits vorhandene zu neutralisieren. Sie können einen Teil der oxidativen Schäden, die die Hautalterung verursachen, verlangsamen und sogar verhindern. Da Antioxidantien den Oxidationsprozess blockieren, indem sie freie Radikale neutralisieren, werden die Antioxidantien selbst verbraucht. Deshalb muss der Antioxidantienvorrat ständig aufgefüllt werden.

Antioxidantien wirken über mehrere verschiedene Mechanismen:

Kettenabbruch – Wenn ein freies Radikal ein Elektron stiehlt, wird ein zweites Radikal gebildet. Dieses Molekül wiederum macht das Gleiche mit einem dritten Molekül und erzeugt so immer mehr Instabilität. Dieser Prozess setzt sich fort, bis das freie Radikal entweder durch ein kettenunterbrechendes Antioxidans wie Betacarotin, Vitamin C und E stabilisiert wird oder in ein harmloses Produkt zerfällt.

Vorbeugung – Antioxidative Enzyme können die Oxidation verhindern, indem sie die Geschwindigkeit der Ketteninitiierung verringern. Indem sie die einleitenden Radikale neutralisieren, verhindern Antioxidantien manchmal, dass eine Oxidationskette in Gang kommt.

 

Was sind Radikalfänger?

Bei den Radikalfängern handelt es sich um eine Antioxidantien-Technologie der zweiten Generation, die photoangeregte Moleküle schnell in den Grundzustand zurückversetzt, bevor sie mit anderen Molekülen reagieren können. Herkömmliche Antioxidantien bieten nur einen schwachen Schutz gegen Singulett-Sauerstoff, die schädlichste Art von freien Radikalen. Quencher (Radikalfänger) unterscheiden sich von herkömmlichen Antioxidantien insofern, als sie photoangeregte Moleküle schnell deaktivieren können und so dazu beitragen, den gebildeten Singulett-Sauerstoff zu neutralisieren.

 

Definition von Quencher

Quencher (umgangssprachlich Löschsubstanzen) dienen dazu, elektronische Anregungsenergie von Nachbarmolekülen zu übernehmen. Der Quencher geht dabei in einen angeregten Zustand über, während das gequenchte Molekül in den energetischen Grundzustand wechselt und so an einer weiteren Reaktion gehindert wird.

 

Sie können auch dazu beitragen, lichtempfindliche Moleküle wie Retinol, Avobenzone, Tocopherol, Parfüm, Hautfette, ungesättigte natürliche Öle (Leinsamenöl, Arganöl, Mandelöl, freies Vitamin F usw.) und Carotinoide zu stabilisieren, und das oft wirksamer als herkömmliche Antioxidantien.

 

Cosmacon arbeitet gerne mit diesen  Quencher/Radikalfänger

 

Ronacare AP (Bis-Ethylhexyl Hydroxydimethoxy Benzylmalonate-EMD) schützt vor UV-induzierten freien Radikalen, schützt körpereigene Hautlipide und Antioxidantien vor Oxidation.

Synoxyl HSS (Trimethoxybenzyliden-Pentandion-Sytheon) ist als Dreifach-Löschmittel für das photostabilisierende Avobenzon (INCI = Butyl Methoxydibenzoylmethane) positioniert und erhöht nachweislich den SPF in vivo sowohl für organische als auch anorganische Sonnenschutzmittel um bis zu 50%.

Solstay S1 (Ethyl Hexyl Methoxycrylene-Hallstar) wird als sogenannter „Triple State Quencher“ zur Fotostabilisierung von Avobenzone, Resveratrol und Retinol eingesetzt. Es kann auch Antioxidantien stabilisieren.

Micah (Bis (Cyano Butylacetate) Anthracenediylidene-Hallstar) hemmt nachweislich durch sichtbares Licht induzierte freie Radikale, UVA-induzierte entzündliche Zytokine wie Interleukin 6/1-Alpha und Matrix-Metallo-Proteasen.

Synoxyl AZ (Acetyl Zingerone-Sytheon) reduziert klinisch nachweislich Falten, Hyperpigmentierung der Haut und UV-induzierte Hautrötungen. Aufgrund seiner chelatbildenden Wirkung hat es möglicherweise auch eine bessere Wirksamkeit.

AgeCap Smooth Cosmetic Ingredient (Methoxyhydroxyphenyl Isopropylnitrone-Dow Chemical) reduziert klinisch erwiesenermaßen Falten und verbessert die Ausstrahlung der Haut. In einer 84-tägigen klinischen Studie schnitt er im Vergleich zu Vitamin C und Retinol gut ab.

Hinweis: Nicht alle Quencher verhalten sich auf die gleiche Weise. Quencher wie Synoxyl HSS und Solastay S-1 können Avobenzone fotostabilisieren, sind aber möglicherweise nicht in der Lage, freie Radikale zu neutralisieren, die von angeregten Chromophoren in der Haut gebildet werden.

NameHerstellerINCIBemerkung
IBR-TCLCLucas Meyer CosmeticsSimmondsia Chinensis (Jojoba) Seed Oil (and) Squalane (and) Solanum Lycopersicum (Tomato) Fruit Extract
Synoxyl HSSSytheonTrimethoxybenzylidene Pentanedione
Alpha Lipoic Acid 80 MeshSabinsa Europe GmbHThioctic Acid
EcoCare EGCGEcochem Specialities Ltd.Epigallocatechin Gallate
Synoxyl AZSytheonAcetyl Zingerone

 

Cosamcon arbeitet mit hocheffektiven Systemen

Wir bei Cosmacon sind der Meinung, dass Radikalfänger in Kombination mit herkömmlichen Antioxidantien zusammen mit Sonnenschutzmitteln zu Produkten mit hohem Lichtschutzfaktor (SSF) für den ganzen Tag hinzugefügt werden sollten, um einen zusätzlichen Schutz zu bieten.

Einige Radikalfänger können auch bei der Stabilisierung von Duftstoffen und stark ungesättigten Inhaltsstoffen auf der Haut wirksamer sein als Antioxidantien. Im Bereich der Naturkosmetik ist dieser Stabilisierungsansatz oft nicht möglich, da die meisten Radikalfänger/Quencher synthetisch hergestellt werden und nicht Zertifizierbar sind.

 

Sprechen Sie uns gerne an, wenn Sie ihre Produkte entsprechend stabilisieren möchten bzw. die Hautalterung mit der 2. Generation von Stabilisierer anbieten möchten.

 

 

Quellen: