Maßgeschneiderte, wasserlösliche Polymere für kosmetische Anwendungen

Bisher werden im Bereich der Kontaktlinsen hochmolekulare Polymere eingesetzt, die neben dem Zweck der Sehhilfe auch einen befeuchtenden Effekt auf das Auge ausüben sollen um dessen Austrocknung während der Tragedauer zu verhindern. Diese Befeuchtungswirkung wird im Bereich der Kosmetik bisher ausschließlich von niedermolekularen „monomeren“ Substanzen wie z. B. Glycerin oder Sorbit erreicht. Daher stellt sich die Frage, ob nicht speziell modifizierte polymere Kontaktlinsenmaterialien mit niedrigeren Molmassen in der Kosmetik als Feuchthaltemittel einsetzbar sind. Diese Materialien könnten aufgrund ihres höheren Molekulargewichts mehr Feuchtigkeit speichern als monomere Feuchthaltemittel und sogar, aufgrund ihrer Molmasse, dauerhaft an der Hautoberfläche verbleiben ohne wie monomere Feuchthaltemittel in diese einzudringen und damit nicht mehr für die Befeuchtung zur Verfügung zu stehen. Ein weiterer Vorteil der polymeren Systeme wäre deren Barrierefunktion auf der Hautoberfläche, die eine Abgabe von Wasser aus der Haut an die Umgebungsluft vermindern könnte. Dabei müssten die polymeren Materialien jedoch weitgehend unvernetzt und wasserlöslich sein. Im Verlaufe dieser Arbeit erfolgte die Darstellung von zahlreichen wasserlöslichen Copolymeren aus hydrophilen Monomeren mit dem Ziel, wasserlösliche Verbindungen mit niedriger Molmasse zur Anwendung als polymeres Feuchthaltemittel in kosmetischen Formulierungen zu erhalten.
In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene wasserlösliche Copolymere durch die freie radikalische Polymerisation hergestellt. Die Synthesen erfolgten hierbei weitestgehend in wässriger Lösung und unter Anwendung eines Semi-Batch-Verfahrens. Unter Verwendung von verschiedenen Monomeren wie z. B. Glycerol-allylether, Methacrylsäure, 2-Hydroxyethylmethacrylat oder Glycerylmethacrylat, sowie wasserlöslichen Initiatoren wie z. B. Natriumperoxodisulfat, konnte eine Vielzahl von sehr gut wasserlöslichen Copolymeren mit geringen zahlenmittleren Molmassen im Bereich von unter 5000 g/mol erhalten werden. Um die dargestellten Copolymere hinsichtlich ihrer Eignung als Feuchthaltemittel zu charakterisieren, wurde ein Verfahren aus dem Bereich der Kontaktlinsen adaptiert, welches z. B. die Bestimmung der Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit eines Polymerfilmes ermöglicht. Dabei wird ein getrockneter Polymerfilm bei konstanter Temperatur einer Atmosphäre mit definierter Luftfeuchtigkeit ausgesetzt und die Massenzunahme über einen festgelegten Zeitraum gravimetrisch verfolgt. Bei dementsprechenden Untersuchungen ergaben sich für die dargestellten Copolymere Ergebnisse die mit denen bei Kontaktlinsen vergleichbar waren oder diese sogar übertrafen. Aufgrund dieser anwendungsrelevanten Eigenschaften könnten sich die erhaltenen Copolymere hervorragend für den Einsatz in kosmetischen Formulierungen eignen und sollten den bisherigen Feuchthaltemitteln in den Punkten Befeuchtungsdauer und Barriereeffekt deutlich überlegen sein.