Tocopherol

INCI: Tocopherol

Unter der Bezeichnung »Vitamin E« werden (aktuell) 8 verschiedene fettlösliche Formen zusammengefasst, sogenannte Tocol-Derivate: Vier der Substanzen werden »Tocopherole« genannt, die anderen vier »Tocotrienole«, die in Alpha- (α-), Beta- (β-), Gamma- (γ) und Delta- (δ) Isomeren vorliegen. Tocopherole können entweder synthetisch hergestellt oder aus natürlichen Ölen isoliert werden. Im Handel werden sie als Einzel­substanz oder als Mischung mehrerer sogenannter Derivate (α-, β-, γ- und δ-Tocopherole) angeboten. Wir kaufen Tocopherol in der Regel als klare, rötliche, zähfließende Substanz in einem Trägeröl wie z. B. Sonnenblumen­öl gelöst, bevorzugt gemischte Tocopherole in einer Konzentration von 70 %. Es gibt jedoch auch niedriger dosierte sowie bis zu 95 % aufkonzentrierte Handelsprodukte. Letztere sind schwieriger zu verarbeiten, da sie mit zunehmender Konzentration zähflüssiger werden. Synthetisches Tocopherol erkennen Sie, falls es im Shop nicht entsprechend gekennzeichnet ist, an dem Zusatz »DL« in der Bezeichnung, z. B. als » DL-α-Tocopherol«. Kaufen Sie bevorzugt natürliche gemischte Tocopherole, alternativ d-alpha-Tocopherol.

Wirkung und kosmetischer Einsatz

Tocopherol weist ein breites Spektrum an positiven kosmetischen Wirkungen auf. Neben seiner Fähigkeit, die Oxidation von Membranlipiden der Haut und Emulsionslipiden zu verhindern, bindet es Feuchtigkeit im Stratum Corneum, fördert durch seine zellerneuernde und entzündungshemmende Wirkung die Wundheilung und mindert Hautschäden durch UV-Strahlung. Auch hat es eine deutlich glättende Wirkung auf das Hautrelief. Tocopherol dringt leicht in die Hornschicht ein und wirkt auch in höheren Konzentrationen nicht irritierend. Allgemein gilt es als hervorragend verträglich. In der dekorativen Kosmetik fungiert Tocopherol als einer der wenigen Wirkstoffe,  da es sich durch seine Fettlöslichkeit sehr gut in Fettbasen oder einen Binder (zur Herstellung pressbarer Puderprodukte) einarbeiten lässt.

Neben reinem Tocopherol gibt es verestertes, an Essigsäure gebundenes Tocopherol, sogenanntes Tocopherolacetat (CAS-Nummer 7695-91-2), das gegenüber dem reinen Vitamin E gegen Luftsauerstoff stabiler ist, aber eine bis zu 25 % geringere Wirksamkeit aufweist. Laut Empfehlungen der GDCh (Gesellschaft deutscher Chemiker) ist Tocopherolacetat nur in der wässrigen Phase verfügbar; nur dort könne es zu Tocoperol gespalten werden – in öligen Zubereitungen verbleibe es auf der Haut. Als Produktschutz ist es völlig umgeeignet, da es dort nicht frei vorliegt.

Vitamin E wirkt in einer spezifischen Weise gegen so genannte freie Radikale, die im Körper und in der Haut ungesättigte Zellmembranlipide angreifen und durch Oxidation zerstören. Vitamin E reagiert mit diesen freien Radikalen und wird selbst zu einem reaktionsträgen Radikal. Vorhandene Ascorbinsäure (»Vitamin C«) ist in der Lage, aus diesen Radikal wieder Vitamin E »zurückzubilden«. Aus diesem Grunde werden beide Vitamine optimal kombiniert eingesetzt. Problematisch ist eine zu hohe Dosierung von Vitamin E, da es dann bei seiner beginnenden Umwandlung in Radikale zu Kettenreaktionen kommen kann; in niedriger Einsatzmenge ist Vitamin E wesentlich reaktionsträger als freie Radikale.

Die biologische Wertigkeit der Isomere unterscheidet sich nach Isomer und Funktion: Die höchste biologische Wertigkeit als antioxidativ wirkendes zellschützendes Vitamin hat nach Untersuchungen der Landesanstalt für Pflanzenbau Forchheim so genanntes α-Tocopherol, den besten pflanzeneigenen Selbstschutz eines Öls vor Oxidation bieten γ- und δ-Tocopherol [1]. Belegt ist, dass Vitamin A in Ölen mit einem hohen Tocopherolanteil beständiger ist als in tocopherolarmen Ölen.

Verarbeitung

Tocopherol ist als Lipid fettlöslich und kann dadurch sehr gut in Emulsionen und Ölmischungen sowie Oleogelen eingearbeitet werden. Bekannt ist, dass bereits ab Temperaturen über 50 °C Tocopherol in Pflanzenölen nachweislich Abbauprozessen unterliegt, die mit steigender Temperatur und Dauer der Erhitzung zunehmen [1]. Die öleigenen Tocopherole werden durch andauernde und hohe Erhitzung nach und nach verbraucht und schützen auf diese Weise effektiv die Öle. Besonders gravierend ist die Abnahme des Gehalts ab ca. 100 °C, jedoch gibt es deutliche Unterschiede zwischen den Tocopherol-Formen und weiteren Antioxidantien in den jeweiligen Pflanzenölen. Dies steht nicht im Widerspruch zu der Tatsache, dass Tocopherol selbst relativ hitzestabil ist. Vor dem Hintergrund, dass wir uns möglichst einen hohen Anteil an Tocopherolen in Pflanzenölen oder isoliert hinzugefügt wünschen, bleibt die Empfehlung, es bevorzugt bei Handwärme einzuarbeiten (wenn dies die Formulierung erlaubt), eine nachvollziehbare und durchaus sinnvolle.
Die Erhitzung von Pflanzenölen sowie isoliert hinzugefügtem Tocopherol, wie es im Rahmen der Herstellung von Kosmetika notwendig sein kann, ist dennoch unbedenklich. In Lippenpflegestiften, Lippenstiften und anderen Produkten, die in erhitzter und geschmolzener Form verarbeitet werden, gibt es gar keine Alternative zur Heißverarbeitung.

Einsatzkonzentration

Einsatz in kosmetischen Produkten

Klinische Untersuchungen haben eine Einsatzkonzentration von 1–2 % als ausreichend belegt. Sie kann in Emulsionen bis zu 5 % betragen, in therapeutischen Rezepturen durchaus höher (beschrieben werden Einsatz-Konzentrationen bis 25 %).

Oft werden dort verkapselte (also in Liposome verpackte) Tocopherole eingesetzt, die erst im Stratum corneum freigesetzt werden und daher auch in geringerer Konzentration in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Im Auge behalten werden sollte jedoch, dass zu hohe Tocopherol-Gaben die antioxidative Wirkung ins Gegenteil verkehren können. Ich empfehle Ihnen daher eine Einsatzkonzentration von 2–3 % in Kosmetikprodukten im Allgemeinen nicht zu überschreiten.

Einsatz als Antioxidans für Öle

Als reines Antioxidans für Öle sind extrem geringe Zusätze an Tocopherol empfehlenswert. Für α-Tocopherol belegen Untersuchungen Einsatzkonzentrationen von 100 ppm (0,01 %), für Tocopherol-Mischungen zwischen 340 und 660 ppm (ca. 0,03–0,06 %) als optimal wirksam^5,6. Interessant ist, dass bei höherer Dosierung alle Tocopherole prooxidative Wirkungen zeigen. Da marktübliche Pflanzenöle i. d. R. bereits bei Abfüllung mit Tocopherolen stabilisiert werden (und diese wegen der unter der Deklarationsgrenze liegenden Einsatzkonzentration nicht zwingend ausgewiesen sind), rate ich Ihnen davon ab, gekaufte Öle mit einem weiteren Zusatz an Tocopherolen zu versehen, um sie vor Oxidation zu schützen: Sie erreichen vermutlich eher das Gegenteil.

Quellen

1. Landesanstalt für Pflanzenbau Forchheim (Hrsg.): Untersuchungen über die Fettsäure- und Tocopherolgehalte von Pflanzenölen. Forchheim, 2001
2. Olaf Hölsken, Zur Vehikelabhängigkeit der Penetration von α-Tocopherolacetat in die menschliche Haut (Dissertation). Halle-Wittemberg, 2005.
3. Dr. med. T. Eberlein, G. Kammerlander, Übersicht über relevante (»wirksame«) Inhaltsstoffe, 2002
4. Lebensmittelchemische Gesellschaft, Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker, Vitamin E. In: Datenblätter zur Bewertung der Wirksamkeit von Wirkstoffen in kosmetischen Mitteln
5. J. C. Evans, D. R. Kodali, P. B. Addis Optimal tocopherol concentrations to inhibit soybean oil oxidation. In: Journal of the American Oil Chemists‘ Society volume 79, pages 47–51 (2002)
6. Maria Jerzykiewicz, Irmina Ćwieląg-Piasecka, Adam Jezierski: Pro- and Antioxidative Effect of α-Tocopherol on Edible Oils, Triglycerides and Fatty Acids. In: Journal of the American Oil Chemists’ Society, 2013 Jun; 90(6): 803–811.