Pentylenglykol

Pentylenglykol ist ein antimikrobielles, chemisch oder natürlich hergestelltes Feuchthaltemittel, das seit dem Jahre 2009 im Deutschen Arzneimittel-Kodex® zu finden ist. Es ist aber nicht nur in Deutschland, sondern inzwischen auch weltweit als kosmetischer Wirkstoff zugelassen. Ursprünglich basiert es auf dem unreifen Saft der Zuckerrüben, mittlerweile ist die synthetische Herstellung jedoch Standard. Zu den üblichen Verfahren gehört die Hydrierung von Furfural mit molekularem Wasserstoff und Eisen(II)-chlorid an einem sogenannten Platinkatalysator.

Die Substanz gehört zu den hydroxylgruppenhaltigen Stoffen wie beispielsweise auch Ethanol, Glycerin und Sorbitol. Es handelt sich dabei um eine mit Wasser mischbare, farblose und viskose Flüssigkeit, die einen Siedepunkt von 242 Grad Celsius besitzt.

Sie kommt heutzutage immer häufiger in Kosmetikprodukten zum Einsatz, allerdings gibt es noch viele weitere Verwendungsmöglichkeiten. So ist Pentylenglykol beispielsweise als Lösungsmittel und als Weichmacher in der Kunststoffindustrie weit verbreitet. Auch in Reinigungsprodukten wird es häufig integriert. Die Substanz verfügt sowohl über feuchtigkeitsbindende als auch über antimikrobielle Eigenschaften. Als zweiwertiger Alkohol verhindert sie in einer bestimmten Konzentration, dass sich unerwünschte Mikroorganismen vermehren. Diesen Effekt kennen wir beispielsweise auch vom Branntwein mit einem hohen Alkoholgehalt, der nicht konserviert werden muss und sich zum Teil sogar zum Desinfizieren eignet. Normalerweise entstehen in Kosmetikprodukten wie Wasser/Öl-Emulsionen sehr schnell Mikroorganismen, so dass die Anbieter alles daran setzen müssen, um die Vermehrung von Pilzen und Bakterien auszuschließen. Herkömmliche Konservierungsstoffe haben jedoch keinen Nutzen für die Haut, ganz im Gegenteil, in vielen Fällen können sie sogar Schaden anrichten.

 

Pentylenglykol als multifunktionaler Rohstoff

Pentylenglykol wird dagegen weder als gesundheitsgefährdend noch als giftig eingestuft, da der Stoff im Urin und im menschlichen Gewebe nicht nachgewiesen werden kann. Er gilt somit als unbedenklich. Dank der sehr guten Verträglichkeit sind auch Sensibilisierungen der Haut so gut wie ausgeschlossen. Ein weiterer immens wichtiger Vorteil von Pentylenglycol ist, dass sich, ganz im Gegensatz zu herkömmlichem Alkohol, auch bei einer höheren Dosierung kein austrocknender Effekt einstellt. Pentylenglykol hat zudem einen positiven Effekt auf die Stabilität sowie auf die haptischen Eigenschaften von verschiedenen Emulsionen durch Beeinflussung der Tröpfchengröße.

Aufgrund der doppelten Funktionsweise (zum einen als Feuchthaltemittel und zum anderen die antibakterielle Wirkung) wird Pentylenglykol in der Kosmetikverordnung nicht als klassischer Konservierungsstoff aufgeführt. Dies bedeutet, dass ein Produkt, das Pentylenglykol enthält, ohne Weiteres mit dem Zusatz „Frei von Konservierungsstoffen“ gekennzeichnet werden darf und die Vorgaben der Kosmetikverordnung dennoch absolut korrekt eingehalten werden.

Ohnehin stehen klassische Konservierungsstoffe im Verdacht, Allergien zu verursachen oder zu begünstigen. Pentylenglykol ist dagegen eine sanfte Alternative mit einem geringen Allergierisiko. Der Stoff hat sich schon in so manchem hochwertigen Kosmetikprodukt bewähren können und lässt sich in viele Rezepturen optimal integrieren.

 

Pentylenglykol in der Kosmetik

Pentylenglykol wird bevorzugt in Anti-Aging-Produkten eingesetzt. Das können Tages- und Nachtcremes, Augen- und Sonnencremes oder auch speziell für reife Haut entwickelte Gesichtsmasken sein. Da der Stoff in der Lage ist, Wasser optimal zu binden und damit der Haut ganz gezielt Feuchtigkeit zuzuführen, bietet sich die Verwendung im Anti-Aging-Bereich geradezu an. Die Haut wird bei regelmäßiger Anwendung entsprechender Präparate viel besser durchfeuchtet, sie fühlt sich praller und glatter an und sieht auch deutlich besser aus. Insgesamt wirkt der Teint wesentlich strahlender, der Hydratationsgrad der Haut erfährt eine klare Steigerung. Selbst Hautirritationen verschwinden in der Regel nach einiger Zeit.

 

Jetzt auch in der noch verträglicheren „Green-Variante“

Seit kurzer Zeit gibt es eine noch verträglichere Variante von Pentylenglykol, die auf der Grundlage von Zuckerrohrresten und Maisspindeln basiert. Sie bietet die gleichen positiven Eigenschaften wie die chemisch hergestellte Variante, durch den neuartigen natürlichen Ursprung eröffnen sich aber hier interessante Anwendungsmöglichkeiten in öko-zertifizierten Kosmetikprodukten. Auf diese Weise wird der Grad an Natürlichkeit bei den gewünschten kosmetischen Produkten erhöht, während der sogenannte ökologische Fußabdruck vermindert wird. Nachhaltig produziertes Pentylenglykol ist als erstes „grünes“ Alkandiol überhaupt in der Lage, Kosmetikrezepturen als alleiniger antimikrobieller Wirkstoff optimal zu konservieren. Außerdem besitzt der Stoff die Fähigkeit, das allgemeine Hautgefühl von kosmetischen Produkten zu verbessern. Dies konnte in Studien mit freiwilligen Testpersonen nachgewiesen werden. Während die Ergebnisse bei Rezepturen mit Glycerin und herkömmlichem 1,3-Propandiol eher durchschnittlich ausfielen, schnitten Produkte mit „grünem“ Pentylenglykol in sieben von insgesamt acht Kategorien am besten ab.

Besonders positiv erwähnt wurden die „Geringe Klebrigkeit“ sowie die „Rasche Aufnahme durch die Haut“. Diese sehr beeindruckenden Resultate unterstreichen die sehr guten hautpflegenden Eigenschaften der natürlichen Variante.

Aufgrund des pflanzlichen Ursprungs bietet es sich also tatsächlich an, die grüne Variante in kosmetischen Formulierungen einzusetzen, zumal auch die Produktsicherheit mittlerweile nachgewiesen wurde. Im Rahmen umfangreicher Tests mit mehr als 100 freiwilligen Testpersonen und einer Testdauer von 40 Tagen zeigten sich bei keiner einzigen Testperson Anzeichen von Sensibilisierung oder Hautirritationen. Daher kann also davon ausgegangen werden, dass Pentylenglycol aus natürlichen Rohstoffen ebenso sicher und mild ist wie die synthetisch hergestellte Variante. Selbst das Expertengremium der „CIR“ (Cosmetic Ingredient Review) kam in seinem finalen Sicherheitsbericht, der vor einiger Zeit veröffentlicht wurde, zu einer ähnlich positiven Einschätzung. Grünes Pentylenglykol überzeugt mit einer herausragenden Multifunktionalität, die die Grundpfeiler „Befeuchtung der Haut“, „Antimikrobieller Schutz“ sowie die „Verbesserung der sensorischen Eigenschaften“ umfasst.

Für den Kosmetikentwickler geben sich spannende positive Eigenschaften in Bezug auf eine Verbesserung der Solubilisierungseigenschaften von Tensiden. Hier kann mit Zusatz von Pentylenglykol in manchen Fällen eine transparente Formulierung erreicht werden, auf jeden Fall eine Verbesserung der Transparenz. Auch wird die Verteilbarkeit von selbstbräunenden Wirkstoffen wie DHA (Dihydroxyaceton) verbessert, so dass eine homogener Farbton resultiert. Auch die Bioverfügbarkeit von Wirkstoffen wird durch Pentylenglykol verbessert.

 

Pentylenglykol als geniales Kombitalent

Wird Pentylenglykol mit klassischen oder alternativen Konservierungsstoffen kombiniert, ist der Effekt noch stärker. Deren konservierende Eigenschaften werden nämlich durch den Einsatz von Pentylenglykol ganz erheblich verbessert. So konnten sich bereits optimierte Mischungen aus „grünem“ Pentylenglykol und den herkömmlichen Konservierungsmitteln Natriumbenzoat und Benzoesäure bewähren. Ähnlich positiv sind die Ergebnisse bei Kombinationen von Pentylenglykol mit Phenylpropanol und Glycerylcaprylat.

 

Steckbrief:

INCI: Penthylene Glycol

CAS-Nummer: 111-29-5

Alternative Bezeichnungen: Pentandiol, Pentan-1,5-diol, Pentamethylenglycol

Eigenschaften: Feuchthaltemittel, Lösungsmittel, antimikrobielle Wirkung

Schmelzpunkt: minus 16 Grad Celsius

 

Fazit: Als Feuchtigkeitsspender hervorragend geeignet

Als zweiwertiger Alkohol verhindert Pentylenglykol nicht nur die Vermehrung von schädlichen Mikroorganismen, sondern sorgt auch gleichzeitig dafür, dass die Haut nicht austrocknet. Wer anspruchsvolle Kosmetik anbieten möchte, die frei von künstlichen Konservierungsstoffen ist, und trotzdem eine mögliche Verunreinigung verhindern will, findet in der Substanz eine perfekte Lösung.

Pentylenglykol kann in einer Creme oder in Balsam genauso gut eingesetzt werden wie in Duschgel oder einem ölfreien Fluid. Selbst mit wasserfreien Rezepturen (beispielsweise Lippenstifte) ist der Stoff kompatibel.

Die Einsatzkonzentrationen liegen üblicherweise zwischen drei und fünf Prozent.

Obwohl Pentylenglykol generell als sehr empfehlenswert gilt, kann die neue „grüne“ Variante die positiven Eigenschaften noch einmal toppen.

 

Quellen:

1,2 Pentanediol-a Multifunctional ingredient for Personal Care Applications; R. Pillia, G. Schmaus, S. Lange, J. Roeding; SOFW 06-2005; S. 13-22

Ein zeitloser, multifunktionaler Kosmetikbestandteil; Y. Sander, R. Pillai; Pentylenglykol; SOFW 12-2018; S. 18-25

Sustainable and Multi-purpose, bio-based pentylene glycol; S. Behnke, Y. Sander, M. Larnicol, J. Couplet, S. Lange, J. Claus; SPC 10-2018; S. 50-52

Pentylene glycol: An emerging cosmetic allergen?