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| Marktbericht | Neue Wirkweisen für Botanicals finden – Bekannte und beliebte Naturstoffe neu erfinden und erfolgreich verkaufen | Ute Griesbach |
Pflanzenextrakte dienen entweder zur Erzielung oder Unterstützung der Wirksamkeit eines Produktes oder lediglich zur Auslobung der Pflanze für eine Produktdifferenzierung oder zur Weckung von Assoziationen (Abb.1). Die Popularität der Pflanzen ist Trends und Bekanntheitsgraden unterworfen und das kann sich von Jahr zu Jahr ändern. (Abb. 2,3).
Die Abbildungen zu diesem Marktbericht finden Sie hier in einer Datei...
Welche Wirkstoffe können bekannte Pflanzen liefern und welche Einsatzbereiche ergeben sich daraus?
Das Spektrum von Pflanzeninhaltsstoffen ist groß - höher entwickelte Pflanzen besitzen hunderte von Einzelkomponenten, jedes Pflanzenteil oder pflanzliche Organ besitzt aufgrund seiner Funktion andere Hauptinhaltsstoffe.
Darüber hinaus haben die Auswahl der Spezies, geografische Herkunft, der Standort, die Bodenbeschaffenheit, das Jahreszeiten-Klima signifikante Einflüsse auf die Komposition bzw. die Ratio der Einzelsubstanzen. Stammt die Pflanze aus einer Wildsammlung oder wird sie kultiviert - und wenn, unter welchen Bedingungen? (Abb. 4).
Neben den Hauptinhaltsstoffen wie Cellulose, Kohlenhydrate, Proteine und Fette, sind es die Substanzen in geringerer Konzentration, die für spezifische Wirkungen wichtig sind, z.B. Polyphenole, ätherische Öle, Vitamine, Mucopolysaccharide, Sterole, etc. (Abb. 5,6).
Um diese Substanzen zu gewinnen, werden die Pflanzenteile extrahiert. Je nach Extraktionsmittel lösen sich andere Stoffe aus den Pflanzengeweben heraus.(Abb. 7).
In Ausnahmefällen ist eine holistische Extraktion sinnvoll, da die Wirkung aus dem Zusammenspiel der Einzelsubstanzen resultiert und man bei einer Aufreinigung wertvolle Substanzen verlieren würde. Das beste Beispiel dafür ist Aloe Vera Gel, das man nach dem Aufschneiden des Blattes so wie es austritt verwenden sollte. Würde man hier mit Lösungsmitteln und thermischen Verfahren arbeiten, werden wichtige Inhaltsstoffe abgebaut oder zerstört (Abb. 8,9).
Um sicherzustellen, dass die Wirkstoffe auch tatsächlich und möglichst in einer definierten Konzentration vorliegen, sind Herkunft und Gewinnung/Prozessführung sehr wichtig. Idealerweise nutzt man dann standardisierte oder hoch aufgereinigte Extrakte (Abb. 10). Mit gut definierten Extrakten können dann die Wirkungsweisen geprüft und entsprechende Einsatzbereiche aufgezeigt werden.
Die Wirkungen bekannter Pflanzen und deren Inhaltsstoffen sind meist bekannt durch pharmakologische Anwendungen oder aus dem Nahrungsmittelbereich (Abb. 12, 13).
| Hinweis
der Redaktion Anstelle einer Zusammenfassung des Artikels "Traceability of botanicals in personal care formulations" der Autoren Silvia Martinez, Salvatore Gargano, Antonio Hernandez und Smail Alaoui, den Sie in der englischen Ausgabe von Skin Care Forum Nr. 42 finden, wird in der deutschen Fassung ein Beitrag zur Nachweisbarkeit von Botanicals in Körperpflegeformulierungen von Ute Griesbach gegeben. Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen aktuellen Vortrag mit dem Titel "Neue Wirkweisen finden - Bekannte und beliebte Naturstoffe neu erfinden und erfolgreich verkaufen", der von Ute Griesbach auf dem IRR Fachforum "Wirkkosmetik für die Haut" im Februar 2007 in Hamburg gehalten wurde. |
Welche Wirkungsprüfungen sind bei bekannten Wirkstoffen sinnvoll?
Zu vielen bekannten Extrakten findet man zahlreiche Untersuchungsergebnisse aus klinischen Studien, in vitro-Tests oder aus Tierversuchen, die oft zu pharmakologischen Zwecken durchgeführt wurden. Zur Nutzung dieser Aussagen ist es jedoch entscheidend, ob die beschriebene Extraktqualität mit der in den Studien vergleichbar ist. Oft sind für die Studien auch Einzelkomponenten verwendet worden oder Extrakte mit einer definierten Konzentration der Prüfsubstanz. Aufgrund dieser Einzelkonzentration kann dann die notwendige Extraktkonzentration berechnet werden. Darüber hinaus können Tests vorgenommen werden, die eine Literaturaussage bestätigen oder das Wirkungsspektrum erweitern. Zur Erweiterung kann dann ein Test herangezogen werden, der aufgrund der Komposition und bekannten Eigenschaften sinnvoll und ergänzend ist oder man führt ein Screening nach neuen Eigenschaften durch, wobei die letztgenannte Alternative wesentlich aufwändiger sein wird (Abb. 13).
Beispielhaft ist nachfolgend die entzündungshemmende Wirkung von drei sehr unterschiedlichen Extrakten überprüft worden. Zusätzlich wurde ein Passionsblumenextrakt getestet, von dem bisher keine Wirkungen aus der Literatur bekannt waren. Entzündungshemmung, die kosmetisch meist als Hautberuhigung ausgelobt wird, kann idealerweise an Zellkulturen mit UVB Bestrahlung in vitro gezeigt werden. Als Messparameter in derartigen Studien dienen sowohl Zellvitalität als auch die Konzentration an Entzündungsmediatoren, z.B. Prostaglandine und Leukotriene (Abb. 14).
Für alle drei Extrakte konnte ein signifikanter positiver Einfluss auf die Zellen bzw. die Entzündungskaskade festgestellt werden. (Abb.15-19).
Wie können potenzielle Angriffe von Konkurrenten und Untersuchungs-Behörden vermieden werden?
Wird ein Pflanzenextrakt seiner Wirksamkeit wegen eingesetzt, sind die entsprechenden EU- Direktiven bzw. die Kosmetikverordnung zu beachten (Abb. 20-22).
In vielen Fällen werden botanische Extrakte jedoch nur zur Unterstützung des Marketingkonzeptes, zu Assoziationszwecken bzw. aufgrund des Bekanntheitsgrades oder der Popularität wegen eingesetzt und nicht mit einer Wirksamkeitsaussage in Verbindung gebracht. Hier spielt die Qualität und die Reinheit eines Extraktes eine untergeordnete Rolle, und es werden oft nur minimale Einsatzkonzentrationen gewählt.
Um den werberechtlichen Ansprüchen zur Vermeidung der Irreführung zu genügen, gibt es zunächst eine EU Richtlinie (Artikel 6, Absatz 3). Viele Länder haben eine eigene Verbraucherschutz-Regelung, die sich an der EU Richtlinie orientiert. In Deutschland ist es heute das LFGB (Lebensmittel- und Futtermittelgesetzbuch - früher Lebensmittel- und Bedarfsgegenstandsgesetzbuch). (Abb. 23)
Dieses gibt vor, dass ausgelobte Substanzen zumindest analytisch nachweisbar sein müssen. Kosmetikprodukte werden aus dem Markt selektiert, die Rezepturen werden vom Hersteller abgefragt, und in einigen Fällen wird das Vorhandensein der ausgelobten Substanz geprüft.
Ein Beispiel für eine besonders kritische Pflanze ist die Kamille, da aufgrund des Bekanntheitsgrades und der damit verbundenen erwarteten Heilwirkung ein besonders Potential der Irreführung besteht. Daher hat die Fachgruppe Kosmetische Mittel in der GDCh (Gesellschaft deutscher Chemiker) für Kamillenextrakte ein „Datenblatt zur Bewertung der Wirksamkeit von Wirkstoffen in Kosmetischen Mitteln“ erarbeitet. Darin werden das Apigenin und seine Derivate als Leitsubstanzen für hydrophile Extrakte genannt (Abb. 24).
Welche analytischen Möglichkeiten gibt es, Leitsubstanzen in der kosmetischen Formulierung zu detektieren?
Im Falle von standardisierten oder reinen Extrakten hat der Produzent Analysenmethoden entwickelt, die ihm die Chargenkontrolle ermöglichen. Meistens werden HPLC (High Performance Liquid Chromatography), UV-Absorption, Fluorimetrie genutzt, die eine eindeutige Identifizierung und eine quantitative Analyse ermöglichen (Abb. 25). Daher ist der Nachweis von z.B. Apigenin aus einem Kamillenextrakt nicht schwierig, aber die Detektion aus einer kosmetischen Matrix erfordert die Entwicklung von weiteren Methoden, um zunächst den Extrakt aus der meist komplexen Formulierungsmatrix zu filtern und ihn dann gegen die verwendete Charge zu messen.
Als Methoden bieten sich hier wiederum die HPLC (High Performance Liquid Chromatography) an, aber auch GC (Gaschromatografie) und DC (Dünnschichtchromatografie). Eine NIR-Infrarot-Methode kann nur dann herangezogen werden, wenn der Matrixeffekt kontrollierbar ist (Abb. 26).
Bei Cognis wurden verschiedene Extrakte in einem Shampoo, in einer O/W Creme und in einer W/O Lotion eingearbeitet, wobei die Konzentrationen auf Basis des Detektionslimits der Leitsubstanzen aus einer hydro-alkoholischen Lösung festgelegt wurde. Überwiegend liegt die Detektionsgrenze erheblich unterhalb der empfohlenen Wirksamkeitskonzentration.Die Umrechnung auf den Extraktgehalt erfolgt dann nach Konzentration der Leitsubstanz im Extrakt.
Die Gehalte wurden direkt nach Einarbeitung und nach einer Lagerzeit von drei Monaten bei 40 bzw. 45° C bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die geprüften Leitsubstanzen und oft auch die eingesetzten Mengen in allen Formulierungen wieder finden lassen (Abb.27-39).
Bei der Auswahl stellt der Aloe-Extrakt eine Ausnahme dar, da es sich um ein holistisches Produkt handelt, das nicht standardisiert wird, aber durch ein schonendes Verfahren so gewonnen wird, dass eine Leitsubstanz, das Aloin, in Spuren identifiziert werden kann. Mittels einer Fluoreszenz HPLC-Messung konnten selbst 1 ppm aus den Formulierungen gemessen werden (Abb. 40, 41).
Fazit
Für eine erfolgreiche Vermarktung von bekannten Naturstoffen reichen Produkt-Stories heute nicht mehr aus. Die Anforderungen an Wirksamkeit, Sicherheit und Verbraucherschutz legen grundlegende Bedingungen fest. Darüber hinaus spielen die Dokumentation und das Formulierungs-Know-how eine wesentliche Rolle.
Autor
Ute Griesbach, Biologisch Technische Assistentin, war seit 1981 bei Henkel in der biotechnologischen Forschung und im technischen Produktmanagement für kosmetische Rohstoffe, speziell Wirkstoffe, tätig. Später war sie u.a. im Marketing, Business Development, Projektmanagement sowie für den Aufbau von neuen Produktgruppen bei Cognis Care Chemicals zuständig. Heute ist sie für das Marketing von Skin Care-Produkten in Nordeuropa mit Fokus auf die Produktgruppen natürliche Öle, Verkapselungstechnologie, Pflanzenextrakte und Proteine verantwortlich:
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