j. Soc. Cosmet. Chem., 33, 263-280 (September/October 1982) Betrachtungen Ober Qualitative Und Quantitative Wirkungen Einer W/O-Emulsion GERHARD SAUERMANN, HANS2JORGEN DOSING, UDO HOPPE, MANFRED KLIER, and HANS-WILHELM KREYSEL, Aus der Biophysik der Universitats-Hautklinik der Rheinische Fredrich- l•ilhelm- Universitat Bonn (Ditektot Prof Dr. reed. H.-I•. Kreysel). Received May 1982. SYNPOSIS An investigation of Emulsion A (w/o) shows that it smoothens the skin for at least four hours. Under identical test conditions, an o/w emulsion exhibits a stronger smoothening effect immediately after appli- cation however, thi• effect does not last as long as that of Emulsion A. The technique employed for this comparison depends on time-dependent changes of skin roughness in contralaterally located treated and untreated skin areas. Measurements of skin roughness after removal of surface lipids by hexane suggest strongly that changes in skin roughness can be attributed primarily to the smoothening of the borders of the epithelial cell layers. Variations of the type of lipid in product A effect changes in the smoothening of the skin and in the reduction of transepidermal water loss. The reduction in the extractability of amino acids after treatment with w/o Emulsion A indicates that the protective function of this preparation against aqueous media lasts for approximately four hours. The volume of epithelial cells is temporarily decreased by a single application of product A. During continuous application of the product, a significant increase in cell volume is observed 12 hours after the product's last application. Die Wirkung kosmetischer Produkte liigt sich meist nur ungeniigend an einer einzigen Meggr6ge ablesen und ist in ihrem ganzen Umfang nur bei Betrachtung m6glichst vieler Aspekte und unterschiedlicher Megverfahren abzuschiitzen, die eine Untersuchung der verschiedenen Organisationsstufen des lebenden Gewebes erlauben. Eine empfindliche und wechselwirkungsarme Methode ist die Messung der Hautoberfl•ichenrauhigkeit (1). Die dafiir n6tige Abdruckentnahme verursacht nur Anderungen geringerer Bedeutung und kleineren Ausmages an den untersuchten Hautarealen und liefert ftir die Haut- oberfliiche repriisentative Informationen hinsichtlich ihrer Veriinderung unter dem Einflug von Produkten (2). Die Messung des passiven Transportes yon Wasser durch die Hornschicht (TEWL) (3) wurde verwendet, um quantitative Daten fiber die Permeabilitiit des Gewebes ftir Wasser und die Beeinflussung durch extern applizierte Lipide zu erhalten (4). Die Bestimmung des Zellvolumens (5) gestattet, produkt- bedingte, zus&zliche Quellung der Epithelzellen zu messen, und erfordert die Ent- Aus der Biophysik der Beiersdorf AG und der Universitiits-Hautklinik der Rheinische Friedrich- Wilhelm-Universit•it Bonn (Direktor Prof. Dr. med. H.-W. Kreysel) 263

264 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS nahme von Probenmaterial von der Hautoberfliiche. Die Bestimmung ist, wie die Methoden zur Fett- und Aminos•iureextraktion an eine zwar geringe, aber nicht ver- nachl•issigbare Ver•inderung der Hautoberfl•iche gebunden. Diese Methoden erlauben somit keine mehrmalige, rasch aufeinanderfolgende Messung des gleichen Hautareals. Den Aussagewert der einzelnen Parameter kann man zusammenfassend folgendermagen beurteilen: W•ihrend die Rauhigkeit und andere Ver•inderungen der Haut unter dem Ein- flug kosmetischer Produkte objektiv megbar und die Trends dieser Ver•inderungen auch subjektiv nachvollziehbar sind, bleiben andere Parameter der subjektiven, sinnlichen Absch•itzung entzogen, aber fiir die Erhellung der Einzelprozesse und deren Wertung und gezielten Steuerung sind sie von groger Bedeutung. Mit speziellen Methoden soll versucht werden, die im Oberfliichenprofil megbare Gesamtwirkung auf einzelne Vorgiinge im Zell- oder Molekiilniveau zu reduzieren. Wiihrend sich Veriinderungen der Hautrauhigkeit hinsichtlich des Richtungssinnes ohne groge Schwierigkeiten interpretieren lassen - abnehmende Rauhigkeit ist als positiv einzustufen -, ist die Bedeutung der anderen Parameter nicht so klar. Nach- teilige Strukturver•inderungen der Haut gehen reit erhiShten TEWL-Raten einher (6), und die Menge der in der Haut vorhandenen Aminos•iuren reguliert den Wassergehalt der Hornschicht (7). Der Einflug der Hautoberfl•ichenlipide und der Lipide, die mittels Kosmetikum appliziert werden, auf Struktur und Funktion der Hornschicht liegt nicht klar zutage die Art dieses heterogenen Systems (W/O • O/W) bestimmt vermutlich die Geschwindigkeit, mit der extrahierbare Substanzen eluiert bzw. von augen ein- dringende Substanzen mit der Haut in Wechselwirkung treten (8). METHODIK Untersucht auf Beeinflussung der Hornschicht wurden iiberwiegend W/O-Emulsionen der folgenden ungefiihren Zusamrfiensetzung: A) W/O-Emulsion A* (- 65,0% H20, pH der inneren Phase 5.7, ohne Zusiitze wie Harnstoff, Aminosiiuren etc. in der inneren Phase). B) Produkt B (viskosere Version yon Produkt A, Austausch yon Wollwachssiiure- Partialglyceriden (17) gegen Wollwachsalkohole, DAB 8). C) Produkt C (• A - IPM** - viskoses Minerali51 + niedrigviskoses Minerali51). D) Produkt D (• A - Wollwachssiiure-Partialglyzeride*** + Vaseline + verzweigt- kettige bzw. ungesiittigte Diglyzeride). E) O/W-Emulsion E (Wassergehalt 78 %, pH-Wert 5.5, ohne Wirkstoffe in der iiugeren Phase). RAUHIGKEITSMESSUNG Das Grundsiitzliche zu dieser Methode ist bereits publiziert worden (1). Von den zu untersuchenden Hautarealen wurden zu dem gewiinschten Zeitpunkt Negativ- Abdrucke gewonnen (Silasoft, Xanthopren). Die Vermessung erfolgte, bedingt * Azea-Hautfunktionsmilch, Beiersdorf AG ** Isopropylmyristat *** Wollwachssiiureglyzeride BE 31, Beiersdorf