Vom Textil auf die Haut
Untersuchung zur Leistungsfähigkeit von Depotstrukturen aus Mikrokapseln
Mikrokapseln nehmen bei sogenannten Drug-Delivery-Systemen zum Transfer von Wirkstoffen aus Textilien auf und in die Haut eine Schlüsselfunktion ein. Die Kontinuität und Steuerbarkeit der Wirkstoffabgabe sind wichtige Kriterien für die praktische Nutzbarkeit der damit ausgerüsteten textilen Materialien im medizinischen und kosmetischen Bereich.
Im Rahmen eines Forschungsvorhaben (AiF-Nr. 14708N_1) untersuchten deshalb die Wissenschaftler des Instituts für Hygiene und Biotechnologie (IHB) am internationalen Textilforschungszentrum Hohensteiner Institute in Bönnigheim verschiedene Mikrokapseln-Depotstrukturen hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit, der Fähigkeit zur Freisetzung von Wirkstoffen und Waschbeständigkeit. Neben den Eigenschaften verschiedener Hüllmaterialien bewerteten die Hohensteiner Spezialisten auch gängige Methoden zur Aufbringung der Mikrokapseln auf das textile Grundmaterial wie Baumwolle und Polyester.
Um die Freisetzung der Wirkstoffe und deren Transfer auf die Haut beurteilen zu können, etablierte das Team um Dr. Dirk Höfer eine neuartige Testmethode und wertete die Ergebnisse, auch unter Einfluss verschiedener klimatischer Bedingungen, mit spezifischen Nachweismethoden aus. Die Waschbeständigkeit der Mikrokapsel-Ausrüstungen wurde ebenfalls nach ein- und mehrmaligem Waschen entsprechend Norm EN ISO 6330 untersucht.
Die überprüften Parameter flossen in eine Bewertungsmatrix zur Leistungsfähigkeit der verschiedenen Mikrokapsel-Systeme und Applikationsmethoden ein. Hinsichtlich der Waschpermanenz zeigten sich Mikrokapseln mit kleinem Durchmesser (<10 m) und Melamin- bzw. Chitosanhülle in Kombination mit entsprechenden Bindersysteme für die Applikation auf Textilien vorteilhaft. Die Untersuchungsergebnisse zeigten, dass sich die Faseranbindung von Mikrokapseln durch Optimierung der am Markt befindlichen Bindersysteme weiter verbessern ließe, ohne dass die Funktion der umkapselten Depotstrukturen gefährdet wäre.
Die Freizeitung von Wirkstoffen und deren Transfer auf die Haut wurde von den Hohensteiner Wissenschaftlern mit Hilfe von Chitosan-Mikrokapseln mit einer Füllung aus Vitamin E überprüft. Die Forschungsergebnisse belegen, dass kosmetische Wirkstoffe in ausreichender Menge aus den Depotstrukturen im Textil an die Haut abgegeben werden und sich damit ein neuer Weg der Hautpflege eröffnet. Erfolg versprechend waren auch Neuentwicklungen zur Verkapselung von biologischen Substanzen, z. B. mit die Wundheilung fördernder Wirkung. Für therapeutische Anwendungen im medizinischen Bereich müssen die Mikrokapseln aber noch hinsichtlich der Dosierbarkeit bei der Wirkstoffabgabe weiter optimiert werden.
Im abschließenden Forschungsbericht empfehlen die Hohensteiner Speziallisten den Herstellern im Sinne des Verbraucherschutzes und im Hinblick auf die Kosmetikrichtlinie 76/768 EWG, die Verwendung von Mikrokapseln und die Art der eingebundenen Inhaltsstoffe zu deklarieren. Die biologische Unbedenklichkeit der Mikrokapseln bzw. deren Hüllenmaterialien sollte zudem nach EN ISO 10993 nachgewiesen sein.
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