I. Arten und Eigenschaften von Antioxidantien
1. Natürliche Antioxidantien
Vitamin E (Tocopherol)
Das fettlösliche Vitamin enthält in seiner chemischen Struktur zwei Hauptkategorien von Tocopherolen und Trienyltocopherolen, von denen α-Tocopherol die in der Natur am weitesten verbreitete und aktivste Form ist. Seine starke antioxidative Wirkung ist auf die Hydroxylgruppe und die Doppelbindungsstruktur zurückzuführen, die freie Radikale stabilisieren und die oxidative Schädigung der Zellen verzögern können.
Eigenschaften: fettlöslich, hitzebeständig (zersetzt sich nicht bei 220°C), aber licht- und sauerstoffempfindlich, leicht verfärbend.
Mechanismus der Wirkung: Als kettenabschließendes Antioxidans stellt es Wasserstoffatome bereit, um freie Radikale zu neutralisieren und die Lipidperoxidation zu hemmen.
Anwendung: Weit verbreitet in Anti-Aging-Cremes und Augencremes, oft in Verbindung mit Vitamin C zur Verstärkung der Wirkung.
Vitamin C (Ascorbinsäure)
Chemische Bezeichnung: L-Ascorbinsäure (L-Ascorbinsäure)
Physikalische Eigenschaften: Weißes kristallines Pulver, leicht wasserlöslich, saurer Geschmack; empfindlich gegenüber Hitze, Licht, Sauerstoff, hohen Temperaturen oder längerer Einwirkung von Oxidationsschäden.
Stabilität: Stabil in saurem Milieu (z. B. Zitronensaft), leicht zersetzbar in alkalischem oder neutralem Milieu; die Verlustrate kann beim Kochen (z. B. Kochen von Gemüse) 30%-50% erreichen.
Eigenschaften: Wasserlöslich, schlechte Stabilität (oxidiert leicht unter Licht- und Wärmeeinwirkung), benötigt Derivate (z. B. Ascorbylpalmitat) zur Verbesserung der Stabilität.
Wirkungsmechanismus: Fangen von freien Radikalen, Förderung der Kollagensynthese, Hemmung der Melaninproduktion.
Anwendung: aufhellende Essenzen, Sonnenschutzmittel, die nicht zu hell verpackt werden dürfen.
Tee-Polyphenole (Grüntee-Extrakt)
Tee-Polyphenol ist der Hauptwirkstoff von grünem Tee, der etwa 30% des Trockenstoffgehalts ausmacht und hauptsächlich aus Tee und seinen Nebenprodukten (z. B. Teepulver, Schnittblättern) gewonnen wird. Seine Molekularstruktur enthält Hydroxyl- und Doppelbindungen, was ihm eine starke antioxidative Kapazität verleiht, die freie Radikale 18-mal wirksamer als Vitamin E fängt und eine synergistische Wirkung mit Vitamin C hat.
Eigenschaften: Polyphenole, antioxidative Kapazität 18-mal höher als die von Vitamin E, leichte Farbveränderung bei Kontakt mit Metallionen.
Wirkmechanismus: durch die phenolische Hydroxylgruppe für Wasserstoff Beendigung der freien Radikal-Kettenreaktion, hemmen Tyrosinase-Aktivität.
Anwendung: Antiallergische, entzündungshemmende Hautpflegeprodukte, häufig in Seren und Masken enthalten.
Coenzym Q10 (Ubichinon)
Eine fettlösliche Benzochinonverbindung, die Molekularstruktur enthält 10 Isopreneinheiten, weit verbreitet in Hefe, Pflanzenblättern und tierischen Organen, ist eine Schlüsselkomponente des zellulären Energiestoffwechsels, als einziges erneuerbares fettlösliches Antioxidans im menschlichen Körper, sein Gehalt nimmt mit dem Alter ab, erreicht seinen Höhepunkt im Alter von 20 Jahren, nimmt am mitochondrialen oxidativen Phosphorylierungsprozess teil, fördert die Produktion von Adenosintriphosphat (ATP), erhält die Lebensfähigkeit der Zellen.
Eigenschaften: Fettlösliches, körpereigenes Antioxidans, nimmt mit dem Alter ab.
Wirkungsmechanismen: Beteiligen sich am mitochondrialen Energiestoffwechsel, neutralisieren freie Radikale, reparieren Zellmembranen.
Astaxanthin
Astaxanthin ist ein Ketocarotenoid, chemisch bekannt als 3,3′-Dihydroxy-4,4′-diketo-β,β′-Carotin, ist ein rotes festes Pulver, fettlöslich und unlöslich in Wasser, die natürlichen Quellen von Rotalgen, Lachs, Krill und anderen aquatischen Organismen. Seine antioxidative Kapazität übertrifft bei weitem die von Vitamin E, Lutein usw. Es ist eines der stärksten bekannten natürlichen Antioxidantien und wird nicht in Vitamin A umgewandelt, wodurch das Risiko einer Prooxidation vermieden wird.
Wirkmechanismus: Fangen Sauerstoff in einer einzigen Linie ab, blockieren die Kettenreaktion freier Radikale; hemmen die Tyrosinase-Aktivität, reduzieren die Melaninproduktion und beschleunigen den Stoffwechsel; verbessern die Fähigkeit der Haut, Wasser zu binden, um den Schutz vor UV-Schäden zu unterstützen.
Anwendungen: Hochwertige Anti-Aging-Produkte, Sonnenschutzmittel.
2. Synthetische Antioxidantien
Butylhydroxytoluol (BHT)
Es handelt sich um ein synthetisches Antioxidans in Form von weißen Kristallen oder Pulver, das gegen hohe Temperaturen und Metallionen beständig ist und in Kosmetika häufig zur Verhinderung der Lipidoxidation eingesetzt wird. Seine Molekularstruktur liefert Wasserstoffatome, die freie Radikale neutralisieren, oxidative Kettenreaktionen blockieren und Produktbestandteile wirksam vor oxidativem Abbau schützen. Der Wissenschaftliche Ausschuss für Verbrauchersicherheit der Europäischen Union (CSSC) empfiehlt, die Konzentration in kosmetischen Mitteln zu begrenzen (≤0,1% für Produkte zum Auftragen und ≤0,8% für Produkte zum Abspülen), um mögliche Risiken für das Hormonsystem zu vermeiden. Im Rahmen des Konzepts der "reinen Hautpflege" haben einige Marken diesen Stoff in die Verbotsliste aufgenommen, wobei sie milderen Stabilisierungslösungen und natürlichen Antioxidantien den Vorzug geben.
Eigenschaften: Gute thermische Stabilität, geruchlos, keine Verfärbung bei Kontakt mit Metallen, aber potenziell krebserregend und umstritten.
Anwendung: Kosmetika auf Ölbasis (z. B. Make-up-Entfernungsöle, Cremes), die zugesetzte Menge beträgt normalerweise 0,01%~0,1%.
Tert-Butylhydrochinon (TBHQ)
Die chemische Bezeichnung ist tert-Butylhydrochinon (C₁₀H₁₄O₂), ein weißes kristallines Pulver, Schmelzpunkt 126,5-128,5°C, Siedepunkt 300°C, leicht löslich in Ethanol, Ether und Fett, unlöslich in Wasser und hitzestabil, kann aber in Gegenwart von Licht oder alkalischen Bedingungen eine rosa Farbe annehmen. Es schützt die Stabilität der Inhaltsstoffe, indem es Wasserstoffatome liefert, die freie Radikale neutralisieren und oxidative Kettenreaktionen blockieren. Die in kosmetischen Mitteln einzuhaltenden Konzentrationsgrenzen liegen bei ≤ 0,8 Prozent für Drench-Produkte und ≤ 0,1 Prozent für residente Produkte.
Eigenschaften: Hochwirksames Antioxidans, hochtemperaturbeständig, geeignet für Produkte mit hohem Gehalt an ungesättigten Fettsäuren.
Anwendungen: Emulsionen und Essenzen mit hohen Stabilitätsanforderungen.
Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
Es ist ein organischer Polysäure-Chelatbildner mit der chemischen Formel C₁₀H₁₆N₂O₈, weißes Pulver bei Raumtemperatur, unlöslich in Wasser, aber seine Natriumsalzform (wie EDTA-2Na) ist wasserlöslich und wird häufig in Kosmetika verwendet. Es schützt die Stabilität von Produktbestandteilen, indem es stabile Komplexe mit Metallionen (z. B. Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺ usw.) bildet und Oxidations- oder Ausfällungsreaktionen mit Metallionen blockiert.
Eigenschaften: Metall-Chelatbildner, präventives Antioxidans, reduziert die durch Metallionen katalysierte Oxidation.
Anwendung: Wird zusammen mit anderen Antioxidantien verwendet, die häufig in Reinigungsprodukten eingesetzt werden.
Mechanismus
1. Kettenabbruch: direkte Bereitstellung von Wasserstoffatomen oder Elektronen zur Neutralisierung freier Radikale (z. B. Vitamin E, Tee-Polyphenole).
2. Vorbeugender Typ:
Chelat-Metallionen (wie EDTA, Zitronensäure), die die Oxidationskatalyse blockieren.
Zersetzen Peroxide (z. B. Thiodipropionsäure), um die Bildung freier Radikale zu verringern.
3. Enzyme: wie die Superoxiddismutase (SOD), die die Umwandlung von Superoxidradikalen in unschädliche Stoffe katalysiert.
III. Anmeldung
Compounding-Strategie:
Wasserlöslich mit öllöslich (z.B. Vitamin C + Vitamin E).
Kettenabbrechend und präventiv synergistisch (z. B. BHT + Zitronensäure).
Produktanpassung:
Sonnenschutz: Astaxanthin + Vitamin E für erhöhten Lichtschutz.
Serum: Coenzym Q10 + Peptide für Anti-Aging und Reparatur.
Produkte für empfindliche Haut: Tee-Polyphenole + Süßholzextrakt, entzündungshemmend und antioxidativ.