GLUCONOLACTONE
Multifunktioneller PHA-Rohstoff für moderne Kosmetikformulierungen
Gluconolactone, auch als Delta-Gluconolacton, D-Glucono-1,5-lacton oder teilweise als Glucolactone bezeichnet, ist das Lacton der Gluconsäure. Der kosmetische INCI-Name lautet GLUCONOLACTONE.
Chemisch gehört Gluconolactone zur Gruppe der Polyhydroxysäuren, kurz PHA. Das Molekül besitzt mehrere Hydroxygruppen und kann dadurch Wasser binden. In wasserhaltigen Formulierungen wird es schrittweise hydrolysiert und geht teilweise in Gluconsäure über.
Durch diesen Vorgang kann Gluconolactone den pH-Wert einer Formulierung allmählich absenken. Gleichzeitig wird es in kosmetischen Produkten als hautpflegender und komplexbildender Rohstoff eingesetzt.
Je nach Einsatzkonzentration und pH-Wert kann Gluconolactone feuchtigkeitsorientierte Formulierungen ergänzen, die Hautoberfläche sanft glatter erscheinen lassen und die Stabilität bestimmter kosmetischer Systeme unterstützen.
Im Vergleich zu vielen klassischen Alpha-Hydroxysäuren besitzt Gluconolactone eine größere Molekülstruktur. Es dringt dadurch tendenziell langsamer in die oberen Hautschichten ein und wird häufig für milde PHA-Konzepte sowie für kosmetische Formulierungen für empfindlich erscheinende Haut ausgewählt.
Produkteigenschaften
Was ist Gluconolactone?
Gluconolactone ist eine ringförmige Verbindung, die durch innere Veresterung der Gluconsäure entsteht. Die Ausgangsstruktur der Gluconsäure kann durch Oxidation von Glucose gewonnen werden.
Bei Kontakt mit Wasser öffnet sich der Lactonring schrittweise. Dabei entsteht ein Gleichgewicht zwischen Gluconolactone und Gluconsäure. Diese Umwandlung erfolgt nicht immer sofort, sondern kann sich abhängig von Temperatur, pH-Wert und Rezepturzusammensetzung über einen gewissen Zeitraum entwickeln.
Dadurch kann sich auch der pH-Wert eines frisch hergestellten Produktes während der ersten Stunden oder Tage noch verändern. Der endgültige pH-Wert sollte deshalb nicht ausschließlich unmittelbar nach der Herstellung beurteilt werden.
Gluconolactone ist nicht mit Gluconsäure, Natriumgluconat oder Calciumgluconat gleichzusetzen. Die Stoffe sind chemisch miteinander verwandt, besitzen jedoch unterschiedliche Eigenschaften, Funktionen und Einsatzbereiche.
Wirkprinzip in kosmetischen Formulierungen
Die mehreren Hydroxygruppen des Moleküls unterstützen die Einbindung von Wasser in feuchtigkeitsorientierten Formulierungen.
In Wasser geht Gluconolactone langsam in ein Gleichgewicht mit Gluconsäure über.
Bei geeigneter Konzentration und einem passenden pH-Wert kann es ein glatteres und verfeinertes Erscheinungsbild der Hautoberfläche unterstützen.
Die Verbindung kann störende Metallionen binden, die unter anderem Oxidations- oder Verfärbungsprozesse fördern können.
Die entstehende Gluconsäure kann den pH-Wert der Formulierung allmählich in den sauren Bereich verschieben.
Ein saurer pH-Wert und die Chelatwirkung können die Voraussetzungen für geeignete Konservierungssysteme verbessern.
Gluconolactone als Polyhydroxysäure
Polyhydroxysäuren besitzen mehrere Hydroxygruppen im Molekül. Diese Struktur unterscheidet sie von vielen klassischen Alpha-Hydroxysäuren wie Glycolsäure oder Milchsäure.
Aufgrund seiner vergleichsweise großen Molekülstruktur wird Gluconolactone häufig in Formulierungen eingesetzt, bei denen eine besonders intensive oder schnell eindringende Säurewirkung nicht im Vordergrund steht.
Bei einem entsprechend sauren pH-Wert kann Gluconolactone die natürliche Ablösung oberflächlicher, bereits verhornter Hautzellen unterstützen. Dadurch kann die Hautoberfläche gleichmäßiger, glatter und gepflegter erscheinen.
Die tatsächliche kosmetische Wirkung hängt wesentlich von der eingesetzten Konzentration, dem End-pH-Wert, der Einwirkdauer, der Anwendungsfrequenz und der vollständigen Rezeptur ab.
Die Bezeichnung PHA bedeutet nicht automatisch, dass jede Formulierung mit Gluconolactone eine relevante Peelingwirkung besitzt. In Produkten mit niedrigem Einsatzgehalt oder höherem pH-Wert stehen häufig die hautkonditionierenden, feuchtigkeitsorientierten und chelatbildenden Eigenschaften im Vordergrund.
Besondere Vorteile von Gluconolactone
- Wasserlöslicher und leicht einzuarbeitender kosmetischer Rohstoff.
- Besitzt mehrere Hydroxygruppen und unterstützt feuchtigkeitsorientierte Formulierungen.
- Kann zu einem glatteren und geschmeidigeren Hautgefühl beitragen.
- Eignet sich für milde PHA-Pflegekonzepte.
- Kann störende Metallionen innerhalb der Formulierung komplexieren.
- Kann oxidationsbedingte Farb- und Geruchsveränderungen bestimmter Rezepturen vermindern helfen.
- Unterstützt die pH-Wert-Einstellung wasserhaltiger Produkte.
- Kann geeignete Konservierungssysteme ergänzen.
- Ist mit zahlreichen wasserlöslichen kosmetischen Wirkstoffen kombinierbar.
- Eignet sich für Gesichtspflege, Körperpflege, Toner, Seren, Gele und Reinigungsprodukte.
- Kann in Leave-on- und Rinse-off-Formulierungen eingesetzt werden.
- Ist für glycerinfreie Feuchtigkeitskonzepte interessant.
Ein höherer Einsatzgehalt oder ein stärker saurer pH-Wert kann insbesondere bei empfindlicher oder vorgeschädigter Haut Kribbeln, Brennen, Rötungen oder Reizungen verursachen. Die Verträglichkeit muss am fertigen Produkt geprüft werden.
Typische Einsatzbereiche
• Feuchtigkeitsseren
• Gesichtstoner
• Essenzen
• Cremes und Lotionen
• PHA-Pflegeprodukte
• Nachtpflege
• Körperlotionen
• Handpflege
• Fußpflege
• Pflege rauer Hautpartien
• Körpergele
• After-Sun-Produkte
• Gesichtsreiniger
• Reinigungsgel
• Mizellenprodukte
• Flüssigseifen
• Duschprodukte
• Milde Kopfhautpflege
• pH-abhängige Konservierung
• Naturkosmetische Konzepte
• Chelatbildende Systeme
• Glycerinfreie Rezepturen
• Wasserbasierte Gele
• Wirkstoffseren
Orientierende Einsatzkonzentration
Die geeignete Einsatzmenge richtet sich nach der gewünschten Funktion, dem End-pH-Wert, dem Hautkontakt, der Anwendungsdauer und der vollständigen Rezeptur. Die Angaben des jeweiligen Rohstofflieferanten haben Vorrang.
| Anwendung | Orientierende Einsatzmenge |
|---|---|
| Chelat- und Formulierungsunterstützung | ca. 0,10–0,50 % |
| Unterstützung eines Konservierungssystems | ca. 0,50–1,50 % |
| Feuchtigkeitsorientierte Gesichtspflege | ca. 1,00–4,00 % |
| Milde PHA-Pflege | ca. 3,00–5,00 % |
| Intensivere PHA-Formulierungen | ca. 5,00–10,00 % nach fachkundiger Prüfung |
| Rinse-off-Reinigungsprodukte | ca. 0,50–3,00 % |
Für ein mildes Feuchtigkeitsserum kann ein erster Formulierungsversuch mit etwa 2–3 % Gluconolactone durchgeführt werden. Wird Gluconolactone hauptsächlich als Chelatbildner oder Konservierungsunterstützer eingesetzt, sind häufig deutlich niedrigere Konzentrationen ausreichend.
Bei höheren Konzentrationen entscheidet nicht nur der prozentuale Anteil, sondern insbesondere der End-pH-Wert über die Stärke und Verträglichkeit der Formulierung.
Verarbeitung
Gluconolactone ist gut wasserlöslich und kann direkt in der Wasserphase verarbeitet werden. Das Pulver sollte langsam und unter Rühren in das Wasser eingestreut werden, damit es sich gleichmäßig verteilt.
Bei Raumtemperatur kann die vollständige Auflösung etwas Zeit benötigen. Eine leichte Erwärmung der Wasserphase kann den Lösungsvorgang beschleunigen. Starkes Erhitzen ist normalerweise nicht erforderlich.
1. Benötigte Menge Gluconolactone exakt einwiegen.
2. Einen geeigneten Anteil des Rezepturwassers vorlegen.
3. Das Pulver langsam unter gleichmäßigem Rühren in das Wasser einstreuen.
4. Rühren, bis eine klare beziehungsweise vollständig homogene Lösung entstanden ist.
5. Die Lösung in die Hauptwasserphase einarbeiten.
6. Anschließend die weiteren wasserlöslichen Bestandteile hinzufügen.
7. Den pH-Wert zunächst messen und nur vorsichtig korrigieren.
8. Das Produkt nach der Herstellung ruhen lassen.
9. Den pH-Wert nach etwa 24 Stunden erneut kontrollieren.
10. Abschließend Stabilität, Geruch, Farbe, Viskosität und Konservierung prüfen.
Der pH-Wert kann nach der Herstellung noch weiter absinken, weil sich Gluconolactone in Wasser schrittweise in Gluconsäure umwandelt. Eine sofortige starke pH-Korrektur kann daher zu einer späteren Überkorrektur führen.
Temperatur bei der Verarbeitung
Gluconolactone kann grundsätzlich bei Raumtemperatur in Wasser gelöst werden. Eine moderate Erwärmung erleichtert bei größeren Mengen oder konzentrierten Lösungen die Verarbeitung.
In Emulsionen kann Gluconolactone bereits in die erwärmte Wasserphase eingearbeitet werden. Alternativ kann eine separat hergestellte Lösung während der Abkühlphase zugegeben werden.
Für viele Anwendungen ist eine Verarbeitung bei etwa 20–50 °C ausreichend. Eine kurzfristige Verarbeitung bei höheren Temperaturen ist je nach Gesamtrezeptur möglich. Unnötig lange thermische Belastungen sollten vermieden werden.
pH-Wert der Formulierung
Der pH-Wert bestimmt wesentlich, welche Funktion von Gluconolactone in einer Formulierung im Vordergrund steht. Bei einem höheren pH-Wert überwiegen häufig die feuchtigkeitsorientierten, hautkonditionierenden und chelatbildenden Eigenschaften.
Bei einem stärker sauren pH-Wert kann die PHA-Wirkung deutlicher ausgeprägt sein. Gleichzeitig steigt das Risiko für Kribbeln oder Hautreizungen.
| Zielprodukt | Orientierender End-pH-Wert |
|---|---|
| Mildes Feuchtigkeitsserum | ca. pH 4,5–5,5 |
| Gesichtscreme oder Lotion | ca. pH 4,5–5,5 |
| Konservierungsunterstützung mit Benzoaten | häufig unter pH 5,5 |
| Mildes PHA-Produkt | ca. pH 3,8–4,5 |
| Intensivere PHA-Pflege | produktspezifisch und nur nach Sicherheitsprüfung |
Den pH-Wert des fertigen Produktes unmittelbar nach der Herstellung, nach 24 Stunden und während der Stabilitätsprüfung kontrollieren. Bei gepufferten Formulierungen kann die pH-Entwicklung anders verlaufen als in rein wässrigen Lösungen.
Gluconolactone und Konservierung
Gluconolactone ist nicht automatisch als vollständiges Konservierungsmittel zu betrachten. Es kann jedoch ein geeignetes Konservierungssystem auf mehreren Ebenen unterstützen.
Durch die allmähliche Bildung von Gluconsäure kann der pH-Wert abgesenkt werden. Dies verbessert die Voraussetzungen für pH-abhängige Konservierungsstoffe wie Natriumbenzoat oder Kaliumsorbat.
Zusätzlich können die chelatbildenden Eigenschaften bestimmte Metallionen binden. Dadurch kann die Widerstandsfähigkeit einer Formulierung gegenüber unerwünschten Veränderungen verbessert werden.
Gluconolactone wird häufig mit Natriumbenzoat kombiniert. Solche Mischungen können für naturkosmetisch orientierte Formulierungen interessant sein. Ihre Wirksamkeit ist jedoch stark vom End-pH-Wert, der Dosierung, der Wasseraktivität, der Verpackung und der mikrobiologischen Belastung abhängig.
Die ausreichende Konservierung eines Endproduktes darf nicht allein aus der Anwesenheit von Gluconolactone abgeleitet werden. Für wasserhaltige Verkaufsprodukte ist ein geeigneter Konservierungsbelastungstest erforderlich.
Chelatbildende Eigenschaften
Spuren von Eisen, Kupfer und anderen Metallionen können über Wasser, Pflanzenextrakte, mineralische Rohstoffe oder Produktionsgeräte in eine kosmetische Formulierung gelangen.
Solche Metallionen können unter bestimmten Bedingungen Oxidationsprozesse, Farbveränderungen, Geruchsveränderungen oder den Abbau empfindlicher Inhaltsstoffe beschleunigen.
Gluconolactone beziehungsweise die daraus entstehende Gluconsäure kann Metallionen komplexieren. Dadurch kann der Rohstoff die Formulierungsstabilität unterstützen und klassische Chelatbildner in geeigneten Rezepturen ergänzen.
Die Chelatwirkung ist von Konzentration, pH-Wert und Art der vorhandenen Metallionen abhängig. Gluconolactone ersetzt nicht in jeder Rezeptur automatisch stärkere Chelatbildner wie Phytinsäure, Natriumphytat oder EDTA.
Sinnvolle Formulierungskombinationen
Häufige Kombination für pH-abhängige Konservierungssysteme in wasserhaltigen Kosmetikprodukten.
Kann in sauren Formulierungen den Schutz insbesondere gegenüber Hefen und Schimmelpilzen ergänzen.
Eignet sich für feuchtigkeitsorientierte und schützende Hautpflegekonzepte.
Ergänzt milde Seren, Gele und Pflegeprodukte für empfindlich erscheinende Haut.
Passt in beruhigend und feuchtigkeitsspendend ausgerichtete Formulierungen.
Eignet sich für wasserbasierte Feuchtigkeitsgele und Gesichtspflegeprodukte.
Grundsätzlich kombinierbar, sofern der pH-Wert der Formulierung für alle Bestandteile geeignet gewählt wird.
Interessante Kombination für moderne, feuchtigkeitsorientierte Gesichtspflegekonzepte.
Eignet sich zur Herstellung klarer, wasserbasierter Gele im passenden pH-Bereich.
Kompatibilität mit weiteren Rohstoffen
Gluconolactone ist mit zahlreichen wasserlöslichen Wirkstoffen, Feuchthaltemitteln, Pflanzenextrakten und Gelbildnern kombinierbar. Dennoch muss die gesamte Rezeptur auf pH-Stabilität geprüft werden.
| Rohstoffgruppe | Allgemeine Beurteilung |
|---|---|
| Feuchthaltemittel | Meist gut kombinierbar, beispielsweise mit Propandiol, Betain, Sodium PCA und Hyaluronsäure. |
| Gelbildner | HEC, Xanthan und Sclerotium Gum sind häufig einsetzbar. pH- und Elektrolyteinfluss prüfen. |
| Emulgatoren | In vielen Emulsionen einsetzbar. Säureempfindlichkeit des Emulgators beachten. |
| Pflanzenextrakte | Grundsätzlich kombinierbar; Farbe, Geruch, Metallionen und mikrobiologische Belastung berücksichtigen. |
| Peptide und Proteine | Produktspezifische pH-Stabilität und mögliche Ausfällungen prüfen. |
| Mineralische Rohstoffe | Reaktionen mit Calcium-, Magnesium-, Zink- oder Eisenionen sind möglich und müssen getestet werden. |
Gluconolactone im Vergleich zu anderen Hydroxysäuren
| Eigenschaft | Gluconolactone | Glycolsäure | Milchsäure |
|---|---|---|---|
| Säuregruppe | PHA | AHA | AHA |
| Molekülstruktur | Vergleichsweise groß, mehrere Hydroxygruppen | Sehr klein | Klein |
| Charakter | Mild, feuchtigkeitsorientiert, chelatbildend | Intensiver, schnellere Penetration | Säuernd und feuchtigkeitsorientiert |
| pH-Entwicklung | Kann durch Hydrolyse zeitverzögert erfolgen | Direkte Säurewirkung | Direkte Säurewirkung |
| Typischer Einsatz | Milde PHA-Pflege, Feuchtigkeit und Formulierungsstabilität | Intensivere Peelingprodukte | pH-Einstellung, Feuchtigkeit und AHA-Pflege |
Häufige Verarbeitungsfehler
Der pH-Wert wird unmittelbar nach der Herstellung stark angehoben, obwohl er sich durch die Hydrolyse noch weiter verändern kann.
Die Konzentration wird ohne Verträglichkeitsprüfung erhöht und führt zu Kribbeln, Brennen oder Rötungen.
Gluconolactone wird als alleiniger Produktschutz betrachtet, ohne das Endprodukt mikrobiologisch abzusichern.
Weitere Wirkstoffe werden eingesetzt, ohne ihre Stabilität im sauren Endprodukt zu prüfen.
Ein stark pH- oder elektrolytempfindliches Gel verliert nach Zugabe von Gluconolactone seine Viskosität.
Die zeitabhängige pH-Entwicklung, Farbe, Viskosität und Verpackungskompatibilität werden nicht kontrolliert.
Produktdaten
| Produktbezeichnung | Gluconolactone / Delta-Gluconolacton |
| INCI | GLUCONOLACTONE |
| Chemische Bezeichnung | D-Glucono-1,5-lacton / D-Gluconsäure-δ-lacton |
| Alternative Bezeichnung | Delta-Gluconolactone, Glucolactone, Gluconsäurelacton |
| CAS-Nummer | 90-80-2 |
| EG-Nummer | 202-016-5 |
| Summenformel | C6H10O6 |
| Molmasse | 178,14 g/mol |
| Stoffklasse | Zuckersäurelacton / Polyhydroxysäure |
| Aussehen | Weißes bis cremefarbenes, kristallines Pulver |
| Geruch | Nahezu geruchlos bis schwach charakteristisch |
| Löslichkeit | Gut wasserlöslich |
| Kosmetische Funktionen | Hautkonditionierend und chelatbildend; zusätzlich als PHA- und Formulierungsrohstoff verwendet |
| Typische Verwendung | Seren, Toner, Cremes, Lotionen, Gele, Reinigungsprodukte und pH-abhängige Konservierungssysteme |
| Einsatzkonzentration | Üblicherweise etwa 0,10–10,00 %, abhängig von Funktion, pH-Wert und Produkttyp |
Sicherheit und sachgerechte Handhabung
Gluconolactone ist ein feines, wasserlösliches Pulver. Beim Umfüllen, Einwiegen und Vermischen kann Staub entstehen. Eine kontrollierte und hygienische Verarbeitung schützt den Anwender und die Qualität des Rohstoffes.
- Staubbildung beim Einwiegen und Umfüllen möglichst vermeiden.
- Pulver nicht einatmen.
- Direkten Kontakt mit Augen und Schleimhäuten vermeiden.
- Bei empfindlicher Haut direkten Kontakt mit dem konzentrierten Rohstoff vermeiden.
- Geeignete persönliche Schutzausrüstung entsprechend dem Sicherheitsdatenblatt verwenden.
- Nur mit sauberen und vollständig trockenen Arbeitsgeräten entnehmen.
- Verschüttetes Pulver trocken aufnehmen und den Bereich anschließend reinigen.
- Nach der Verarbeitung Hände und Arbeitsgeräte gründlich reinigen.
- Behälter nach jeder Entnahme sorgfältig verschließen.
- Aktuelles Sicherheitsdatenblatt, CoA und Produktspezifikation beachten.
Sicherheitsempfehlungen für daraus hergestellte Endprodukte
Die Sicherheit und Verträglichkeit eines Endproduktes hängen von der eingesetzten Konzentration, dem End-pH-Wert, der vollständigen Rezeptur, der Kontaktzeit, dem Anwendungsbereich und der Anwendungshäufigkeit ab.
Insbesondere bei Leave-on-Produkten mit höherem Gluconolactone-Gehalt müssen Hautverträglichkeit, pH-Wert, Stabilität und das mögliche Irritationspotenzial des fertigen Produktes geprüft werden.
Vor der Markteinführung sollten unter anderem die physikalische Stabilität, die zeitabhängige pH-Entwicklung, die mikrobiologische Qualität, die Konservierungsleistung, die Verpackungskompatibilität sowie die Haut- und gegebenenfalls Augenverträglichkeit untersucht werden.
Bei kosmetischen Produkten innerhalb der Europäischen Union sind unter anderem eine Sicherheitsbewertung, eine Produktinformationsdatei, eine geeignete Kennzeichnung und die Einhaltung der europäischen Kosmetikverordnung erforderlich.
Lagerung
Kühl, trocken und lichtgeschützt lagern. Vor Feuchtigkeit, direkter Sonneneinstrahlung, Fremdgerüchen und starken Temperaturschwankungen schützen.
Gluconolactone kann Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnehmen und dadurch verklumpen. Den Behälter nach jeder Entnahme sofort sorgfältig und möglichst luftdicht verschließen.
Ausschließlich mit vollständig trockenen und sauberen Arbeitsgeräten entnehmen. Bereits hergestellte wässrige Lösungen sind nicht automatisch mikrobiologisch stabil und sollten unmittelbar weiterverarbeitet beziehungsweise sachgerecht konserviert werden.
Die vom Hersteller angegebene Lagertemperatur, Haltbarkeit und produktspezifische Spezifikation sind einzuhalten.
Kundenrezensionen
Unser Unternehmen sammelt über den unabhängigen Dienstleister SHOPVOTE Bewertungen.
SHOPVOTE setzt automatische und manuelle Maßnahmen ein, um Bewertungen zu verifizieren.
Informationen zur Echtheit von Kundenbewertungen auf SHOPVOTE finden Sie hier.
Leider sind noch keine Bewertungen vorhanden. Seien Sie der Erste, der das Produkt bewertet.
Sie müssen angemeldet sein um eine Bewertung abgeben zu können. Anmelden