Hydrophobe Salben: Vaselin und Suspensionssalben
Welche Stoffe hydrophobe Salben bilden, warum Vaselin so stabil und okklusiv ist und wie man eine Suspensionssalbe mit Salicylsäure korrekt herstellt und berechnet.
Das Wichtigste in Kürze
- Hydrophobe Salben bestehen aus lipophilen Grundlagen wie Kohlenwasserstoffen, Wachsen und fetten Ölen und nehmen kaum Wasser auf.
- Typische Grundlagen sind Vaselin, dickflüssiges Paraffin, Cetylpalmitat, Oleyloleat, mittelkettige Triglyceride und Rizinusöl; Hartparaffin erhöht die Konsistenz.
- Macrogole, Polysorbate, Macrogol-Fettsäureester und Glycerol 85 % sind hydrophil, Wollwachsalkohole wirken als W/O-Emulgator; sie gehören nicht zu den typischen hydrophoben Grundlagen.
- Vaselin ist ein Isogel aus Erdöl mit etwa 20 % festen und 80 % flüssigen Paraffinen, schmilzt bei etwa 38 bis 58 °C, wird nicht ranzig und wirkt auf der Haut okklusiv.
- Ohne Emulgator nimmt Vaselin nur wenig Wasser auf; schon 10 % Wasser lassen sich nicht homogen einarbeiten.
- Für eine Suspensionssalbe wird mikronisierte Salicylsäure oder eine Stammverreibung mit wenig Vaselin angerieben und der Rest portionsweise eingearbeitet; die Masse folgt aus \(m_{\text{Stamm}} \cdot w_{\text{Stamm}} = m_{\text{Salbe}} \cdot w_{\text{Salbe}}\).
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Worum es geht
Hydrophobe Salben bestehen aus lipophilen Grundlagen und nehmen kaum Wasser auf. Ihr wichtigster Vertreter ist Vaselin, das in der Rezeptur als Grundlage für Klassiker wie Salicylsäure-Vaselin dient. Wer die Eigenschaften der Grundlage kennt, versteht auch, warum man einen Feststoff wie Salicylsäure auf eine ganz bestimmte Weise einarbeitet.
Typische Grundlagen
Hydrophobe Salben gehören zu den drei Salbenklassen, die du aus Salben: Definition und Einteilung kennst. Ihre Grundlagen stammen aus drei Stoffgruppen: Kohlenwasserstoffe, Wachse und fette Öle. Allen fehlen polare Gruppen, die Wasser binden könnten.
| Stoff | Stoffgruppe | Aufgabe in der Salbe |
|---|---|---|
| Vaselin | halbfeste Kohlenwasserstoffe | Grundlage |
| Dickflüssiges Paraffin | flüssige Kohlenwasserstoffe | Grundlage, macht weicher |
| Hartparaffin | feste Kohlenwasserstoffe | konsistenzerhöhender Zusatz |
| Cetylpalmitat | Wachs (Ester aus Fettsäure und Fettalkohol) | Grundlage, Festigkeit |
| Oleyloleat | flüssiges Wachs | Grundlage, Spreitung |
| Mittelkettige Triglyceride | fettes Öl | Grundlage |
| Rizinusöl | fettes Öl | Grundlage |
Hartparaffin ist bei Raumtemperatur fest. Man setzt es zu, wenn eine Grundlage zu weich ist. Flüssige Bestandteile wie dickflüssiges Paraffin oder Öle wirken umgekehrt und verbessern die Streichfähigkeit.
Im Examen wird gerne gefragt, dass Macrogole, Polysorbate, Macrogol-Fettsäureester, Glycerol 85 % und Wollwachsalkohole nicht zu den typischen hydrophoben Grundlagen zählen. Den Ausschlag gibt jeweils die Polarität. Die Macrogole (Polyethylenglykole) wie Macrogol 400, 1000 oder 3000 sind wasserlöslich, egal ob flüssig oder fest. Sie bilden die hydrophilen Salben.
Polysorbat 80 und andere Polysorbate tragen ebenso wie die Macrogol-Fettsäureester lange Polyethylenglykol-Ketten. Beide sind O/W-Emulgatoren und damit hydrophil. Glycerol 85 % ist ein wasserhaltiger, mehrwertiger Alkohol. Die Wollwachsalkohole sind zwar lipophil, wirken aber als W/O-Emulgator. Sie machen aus einer Kohlenwasserstoffgrundlage eine Wasser aufnehmende Salbe.
Vaselin
Vaselin wird aus Erdöl gewonnen. Es bleibt als Rückstand der Destillation zurück und wird gereinigt. Gelbes Vaselin ist ein Gemisch halbfester Kohlenwasserstoffe, Weißes Vaselin ist die gebleichte Form. Beide sind halbfest und enthalten neben n-Alkanen auch Isoalkane und cyclische Kohlenwasserstoffe.
Die Mischung besteht zu etwa 20 % aus festen und zu etwa 80 % aus flüssigen Paraffinen. Die festen Kohlenwasserstoffe bilden ein Gerüst aus winzigen Kristalliten. In dessen Hohlräumen sitzen die flüssigen Anteile, ähnlich wie Wasser in einem Schwamm. Gerüst und Flüssigkeit sind chemisch verwandt. Weißes Vaselin ist deshalb ein Isogel und, weil beide Phasen Kohlenwasserstoffe sind, ein Carbogel.
Aus dieser Zusammensetzung folgt das Verhalten beim Erwärmen. Als Gemisch schmilzt Vaselin nicht an einem Punkt, sondern im Bereich von etwa 38 bis 58 °C. Mit flüssigem Paraffin ist es beliebig mischbar, denn beide gehören zur selben Stoffklasse. Vaselin enthält außerdem weder Fettalkohole noch Triglyceride. Auch Wasser ist darin nicht enthalten, weder im gelben noch im weißen Vaselin.
Stabilität
Fette Öle werden ranzig, weil ihre Esterbindungen hydrolysieren und ihre Doppelbindungen oxidieren. Vaselin besteht aus gesättigten Kohlenwasserstoffen ohne Esterbindungen. Es wird daher nicht ranzig, ist nicht hydrolyseempfindlich und bildet nicht leicht Peroxide. Bei der Lagerung polymerisiert es nicht. Selbst beim Erhitzen auf 160 °C entmischt es sich nicht. Weil Wasser fehlt, ist Vaselin zudem mikrobiell kaum anfällig.
Verhalten auf der Haut
Weißes Vaselin besitzt keine hydrophilen Eigenschaften. Auf der Haut bildet es einen wasserundurchlässigen Film.
Okklusion ist das Abdecken der Haut mit einem wasserdampfundurchlässigen Film. Er unterbindet den transepidermalen Wasserverlust, sodass Wasser in der Hornschicht zurückbleibt.
Die Hornschicht quillt dadurch auf. Das macht die Haut geschmeidig und kann das Eindringen von Wirkstoffen fördern. Vaselin eignet sich deshalb gut für trockene, schuppende Haut, weniger für nässende Hautareale.
Wasseraufnahme
Vaselin zählt eindeutig zu den hydrophoben Salben. Ohne Emulgator nimmt es nur wenig Wasser auf. Schon 10 % Wasser lassen sich in Weißes Vaselin nicht homogen einarbeiten, die Tröpfchen treten wieder aus. Mehr als 20 % sind ohne Emulgator in keinem Fall möglich. Soll eine Grundlage nennenswert Wasser aufnehmen, braucht sie einen W/O-Emulgator wie Wollwachsalkohole.
Herstellung von Salicylsäure-Vaselin
Ein Wirkstoff kann in einer Salbe gelöst oder als feste Partikel verteilt vorliegen. Löst er sich vollständig, entsteht eine Lösungssalbe. Bleibt er überwiegend fest, spricht man von einer Suspensionssalbe. Salicylsäure löst sich in Vaselin nur zu einem sehr kleinen Teil. In 10%igem Salicylsäure-Vaselin liegt sie deshalb weitgehend suspendiert vor. Die fertige Zubereitung ist lipophil.
In einer Suspensionssalbe entscheidet die Partikelgröße über Wirkung und Hautgefühl. Grobe Kristalle kratzen und verteilen sich ungleichmäßig. Salicylsäure setzt man deshalb mikronisiert ein, also auf wenige Mikrometer zerkleinert (siehe Mikronisierung). Noch einfacher ist ein Rezepturkonzentrat in Form einer Stammverreibung.
Eine Stammverreibung ist eine vorgefertigte, hoch konzentrierte und fein verteilte Mischung des Wirkstoffs in der Grundlage. Man verdünnt sie in der Rezeptur nur noch mit Grundlage auf die Zielkonzentration.
Ablauf
Der Feststoff wird nicht in die ganze Menge Vaselin gerührt. In einer großen, weichen Masse wirken auf die Agglomerate kaum Scherkräfte, und sie bleiben ganz. Eine kleine, zähe Menge dagegen reibt die Klümpchen auf wie ein fester Teig. Deshalb arbeitet man stufenweise:
- Vorlegen: Mikronisierte Salicylsäure oder die Stammverreibung in die Fantaschale geben.
- Anreiben: Mit etwa gleich viel Vaselin gründlich verreiben, bis keine Agglomerate mehr sichtbar sind.
- Portionsweise auffüllen: Das restliche Vaselin in etwa verdoppelnden Portionen einarbeiten.
- Kontrolle: Auf Homogenität und Partikel prüfen.
Geeignete Geräte wie Fantaschale oder Salbenmühle findest du unter Waagen und Geräte, das Zerkleinern selbst unter Wägen und Zerkleinern.
In geschmolzenem Vaselin löst sich ein Teil der Salicylsäure. Beim Kaltrühren kristallisiert sie unkontrolliert zu groben Kristallen aus. Eine ethanolische Lösung führt zum selben Ergebnis, denn Ethanol verdunstet und hinterlässt grobe Kristalle.
Auch das Anreiben mit Rizinusöl oder Polysorbat ist nicht die Methode der Wahl. Beide bringen unnötige Fremdstoffe in die Rezeptur, und Polysorbat ist zudem hydrophil. Da die Zubereitung wasserfrei und mikrobiell stabil ist, hält sie deutlich länger als nur eine Woche.
Gern gefragt ist der korrekte Weg: mikronisierte Salicylsäure oder eine Stammverreibung mit wenig Vaselin anreiben und den Rest portionsweise einarbeiten. Achte darauf, dass Schmelzen, Lösen in Ethanol und Vorlegen der Gesamtmenge Vaselin als Verfahren ausscheiden.
Mischungsrechnung
Arbeitet man mit einer Stammverreibung, muss man ihre Masse berechnen. Die Grundidee ist eine Wirkstoffbilanz: Die Wirkstoffmenge aus der Stammverreibung muss genau der Wirkstoffmenge in der fertigen Salbe entsprechen. Das allgemeine Prinzip steht unter Verdünnungs- und Mischungsrechnung.
\[m_{\text{Stamm}} \cdot w_{\text{Stamm}} = m_{\text{Salbe}} \cdot w_{\text{Salbe}}\]
\(m_{\text{Stamm}}\) ist die Masse der Stammverreibung in g, \(m_{\text{Salbe}}\) die Masse der fertigen Salbe in g. \(w_{\text{Stamm}}\) und \(w_{\text{Salbe}}\) sind die Massenanteile des Wirkstoffs.
Umgestellt nach der gesuchten Größe gilt:
\[m_{\text{Stamm}} = \frac{w_{\text{Salbe}} \cdot m_{\text{Salbe}}}{w_{\text{Stamm}}}\]
Die Grundlage ergibt sich als Differenz aus Salbenmasse und Stammverreibung.
Beispiel
Gefordert sind 30 g Salicylsäure-Vaselin 3 %. Vorhanden ist eine Stammverreibung mit 25 % Salicylsäure.
- Wirkstoffmenge: \(30\,\text{g} \cdot 0{,}03 = 0{,}9\,\text{g}\) Salicylsäure.
- Stammverreibung: \(0{,}9\,\text{g} / 0{,}25 = 3{,}6\,\text{g}\).
- Grundlage: \(30\,\text{g} - 3{,}6\,\text{g} = 26{,}4\,\text{g}\) Weißes Vaselin.
Zur Kontrolle: 3,6 g Stammverreibung mit 25 % enthalten 0,9 g Wirkstoff, verteilt auf 30 g Salbe ergibt das 3 %.
Quiz
Aussage 1
Weißes Vaselin lässt sich ohne Emulgator mit 10 % Wasser nicht zu einer homogenen Mischung verarbeiten.
Vaselin nimmt ohne Emulgator nur wenig Wasser auf. Schon bei 10 % tritt das Wasser wieder aus.
Aussage 2
Macrogol 1000 eignet sich wegen seiner festen Konsistenz als Grundlage hydrophober Salben.
Macrogole sind unabhängig von ihrer Konsistenz wasserlöslich. Sie bilden hydrophile Salben, keine hydrophoben.
Aussage 3
In 10%igem Salicylsäure-Vaselin liegt der Wirkstoff überwiegend suspendiert vor.
Salicylsäure löst sich in Vaselin nur zu einem sehr kleinen Teil, die Zubereitung ist daher eine Suspensionssalbe.
Aussage 4
Für 50 g einer Salbe mit 2 % Wirkstoff benötigt man 5 g einer Stammverreibung mit 20 % Wirkstoff.
Die Salbe enthält 50 g · 0,02 = 1 g Wirkstoff. Dafür braucht man 1 g / 0,2 = 5 g Stammverreibung und 45 g Grundlage.
Aussage 5
Cetylpalmitat kann als Grundlage einer hydrophoben Salbe dienen.
Cetylpalmitat ist ein Wachs, also ein lipophiler Ester, und zählt zu den typischen hydrophoben Grundlagen.
Aussage 6
Salicylsäure wird für Salicylsäure-Vaselin am besten in geschmolzenes Vaselin eingetragen und kaltgerührt.
Beim Abkühlen kristallisiert gelöste Salicylsäure zu groben Kristallen aus. Richtig ist das Anreiben mit wenig Vaselin und portionsweises Einarbeiten des Rests.
Aussage 7
Weißes Vaselin besteht zu etwa 80 % aus festen und zu etwa 20 % aus flüssigen Paraffinen.
Umgekehrt: etwa 20 % feste Paraffine bilden das Gerüst, etwa 80 % flüssige Paraffine sind darin eingeschlossen.
Aussage 8
Vaselin wird bei längerer Lagerung ranzig, weil seine Esterbindungen hydrolysieren.
Vaselin besteht aus gesättigten Kohlenwasserstoffen ohne Esterbindungen. Es wird nicht ranzig und ist nicht hydrolyseempfindlich.
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