60 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS EINLEITUNG Im ersten Tell der Arbeit wurde die percutane Resorption yon Kosmetikfarbstoffen an- hand yon Negativbilanzen untersucht. Ergiinzend dazu werden im vorliegenden Teil Dif- fusionsuntersuchungen der Testsubstanzen im Stratum corneum dargestellt und in Ana- logie zum Fick'schen Dif•usionsgesetz mathematisch ausgewertet. Messungen zur Topo- graphie der untersuchten Hautbereiche werden mitgeteilt. Der erste Schritt bei der percutanen Resorption ist die Diffusion der Substanz durch die schiitzende Hornschicht. Die Diffusionskonstante in der Hornschicht ist ca. 100 real ge- ringer als die in den darunter liegenden Schichten der Epidermis (20). Die diffundierte Substanzmenge ist abhiingig yon der Beschaffenheit der Hornschicht (Dicke, Wasserge- halt, pH-Wert, Fettgehalt), yon der Beschaffenheit der Substanz (L•3slichkeit, Vertei- lungskoeffizient, Ladung, pH-Wert) und yon der Applikation (Menge, Konzentration, Vehikel, Zeit, Massage, Okklusivbedingungen etc.) Hat eine Substanz durch Diffusion die Hornschicht passiert, so ist die nachfolgende Resorption in der Epidermis wahr- scheinlich, es sei denn, die Substanz wird dort durch Bindung an Zellelemente zuriickge- halten oder metabolisiert (21). Andererseits wird eine Substanz, die die Barrieren des Stratum corneum nicht iiberwunden hat, auch nicht resorbiert werden. Aus diesen Griin- den konnte sich die Untersuchung auf die Hornschicht beschr•inken. Aus friiheren eigenen Untersuchungen (2) und aus der Literatur (22) ist bekannt, dag sub- stantive Farbstoffe nach kurzer Einwirkzeit fast quantitativ reit ein bis zwei Strips ent- fernt werden ki3nnen. Aus diesera Grund war die Diffusion langsam diffundierender sub- stantiver Farbstoffe reit dieser herki3mmlichen Abrigtechnik kaum zu erfassen. Durch Verwendung eines schw•icher klebenden Materials als die iiblichen Produkte (©Tesafilm, ©Prelaband, ©Scotch tape) wurde eine differenziertere Darstellung der Farb- stoffverteilung im Stratum corneum mi3glich. Das yon uns verwendete ©Tesafilm-Spezial-Klebeband besitzt augerdem eine wesentlich geringere Eigenf•irbung (Background) und eine gleichm•igigere Beschichtung (Streuung). Die Verwendung dieses neuen Materials machte es ni3tig, einige aus der Literatur be- kannte allgemeine Aussagen (23, 24, 25) iiber die Stripping-Technik experimentell zu iiberpriifen, die die Topographie des gestrippten Hornschichtbereiches beschreiben. Fol- gende Fragen sind zu beantworten: 1. Welche Hornschichtmengen entfernt man pro Abrig ? 2. Warm erreicht man die Epidermis ? 3. Welchen Einflug hat die Hauthydratation auf den Abrit• ? In Vorversuchen hatte sich gezeigt, dag 10 ©Tesafilm-Spezial-Abrisse normalerweise ge- niigen, um die Farbstoffe 10 min. nach der Applikation nahezu vollst•indig yon der Haut zu entfernen. Es stellte sich nun die Frage, wie weit die geringen Farbstoffmengen, die in den unteren Abrissen noch nachweisbar sind, vom lebenden Gewebe entfernt waren. Man kann nicht davon ausgehen, dag reit jedem Abrig genau eine Hornzellage reit konstanter Masse ent- fernt wird. Literaturangaben beziiglich der ben&igten Anzahl an Abrissen bis zur voll- st•indigen Entfernung des Stratum corneum schwanken erheblich: 6 - 10 Abrisse (24), 10 - 16 Abrisse (25), 15 - 25 Abrisse (8), 30 - 40 Abrisse (23).

PRESERVATIVE PENETRATION OF COSMETICS 61 Neben einer Geschlechts- und Rassenabhiingigkeit konnte Weigand (5) weiterhin zeigen, dag ein stark hydratisiertes Stratum corncure reit einem Drittel der Abrisse zu entfernen ist, die ftir eine trockene Haut n•3tig sind. Das Abrigergebnis scheint also von vielen Pa- rametern abhiingig zu sein (Hautfeuchte, K•3rperregion, Klebefolien-Sorte, Andruck, Abreigwinkel, Abreiggeschwindigkeit usw.), so dag Messungen unter unseren Versuchs- bedingungen erforderlich waren. METHODIK - Anzahl der ©Tesafilm-Abrisse Um einen Eindruck dartiber zu gewinnen, nach wie vielen ©Tesafilm-Abrissen man bei den Probanden lebendes Gewebe zu erwarten hat, wurden bei drei m•innlichen Pro- banden solange Abrisse an den Innenseiten der Unterarme gemacht, bis die Szakallsche Barticrc (24) erkennbar war bzw. die Wasserverdunstung der Haut, die nach jedem Ab- rig reit dem Evaporimeter (Servo Med. Colora Megtechnik GmbH) gemessen wurde, deutlich anstieg. Bei Proband A und B wurde ©Tesafilm-Spezial verwendet, bei Pro- band C wurde eine ©Tesafilm-Sorte benutzt, die den in der Literatur verwendeten Sot- ten •ihnelt. - Gravimetrische Bestimmung der gestrippten Hornzellmengen In einem weiteren Versuch an drei Probanden wurde die Menge an Hornschicht pro Abrig gravimetrisch bestimmt: 30 cm 2 groge Streifen ©Tesafilm-Spezial wurden 3 Stun- den an der Luft getrocknet. Von einer bestimmten Hautfl•iche wurden reit diesen Strei- fen je 15 Abrisse gemacht. Die Streifen wurden nach 3 Stunden Trocknen an der Luft gewogen. Zwischen jedem Abrig wurde mittels Evaporimeter die Wasserverdunstung der gestrippten Haut gemessen. - Diffusionsuntersuchung Wegen des komplexen Aufbaues der Haut ist eine exakte mathematische Behandlung der percutanen Resorption nicht m•3glich. Betrachtet man vereinfachend das Stratum comeurn als die einzige Pforte ftir die Resorption dutch die Haut und vernachl•issigt die Hautanhangsgebilde als Resorptionswege, so k/3nnen die Diffusionsvorg•inge im Stratum comeurn ann•ihernd dutch die Fick'schen Gesetze beschrieben wetden (27, 28, 29). Das 2. Fick'sche Gesetz drtickt den Zusammenhang zwischen der Substanz-Kon- zentration c als Funktion des Ortes hund der Zeit t in einer Fltissigkeitss•iule (30) aus: •tt h Eine wesentliche Folgerung dieses Gesetzes (bei freicr Diffusion) ist die Beziehung he/t = constant diese Gleichung drtickt die Beziehung zwischen der H•3he h und der Zeit t aus, die erforderlich ist, um in dieset H•3he einen bestimmten konstanten Weft ß .. . X n .... des Konzentranonsverhaltmsses T• zu erre•chen, d. h. umgekehrt: •st &eser Quonent keine Konstante, so liegt keine frei Diffusion vor. Da im Stratum corncure infolge ihres Schichtaufbaues und der Ausbildung verschiedenartiger Wechselwirkungen des Sub- strates reit der Testsubstanz keine freie Diffusion vorliegt, wurde versucht, in Anleh- nung an das Fick'sche Gesetz eine Kenngr•Sge als Ersatz ftir die so nicht bestimmbare Diffusionskonstante D zu erhalten.