Zinc PCA

INCI: Zinc PCA

Zinc PCA ist das Zinksalz der Pyrrolidoncarbonsäure (kurz »PCA«, exakt L-Pyrrolidon-Carboxylat genannt). Naturkosmetisch genutzte Pyrrolidoncarbonsäure wird aus der Aminosäure Glutaminsäure (in der Regel aus pflanzlichen Quellen wie Zuckerrohr oder Roter Beete) durch Zyklisierung gewonnen, das Zink ist mineralischen Ursprungs.

Dahinter verbergen sich Handelsprodukte wie z. B. »Ajidew ZN-100« der Firma Ajinomoto Company Inc., das sich aus ca. 73 % PCA sowie ca. 19 % Zink zusammensetzt (der Rest ist Wasser) oder »Zincidone« der Firma Solabia. Zinc PCA ist ein multifunktionaler Rohstoff mit unterschiedlichen Einsatzgebieten, der als »Moisturizer mit antimikrobieller und sebumregulierender Wirkung« beschrieben wird.

2010 haben wir Erfahrungen mit Zinc PCA in der Rührküche ausgetauscht.

Wirkung und kosmetischer Einsatz

Pyrrolidoncarbonsäure (kurz PCA, Pyrrolidone Carboxylic Acid) kennen wir als Bestandteil des NMF, des Natural Moisturizing Factor; ihre Salze binden in der Haut Wasser und mindern den transepidermalen Wasserverlust. In Zinc PCA ist Pyrrolidoncarbonsäure mit Zinkionen komplexiert.

Neben den feuchtigkeitsbindenden Eigenschaften ist die sebum-regulierende Wirkung von Zinc PCA herausragend: In der Haut wirkt ein Abbauprodukt des Testosterons, Dihydrotestosteron (kurz: DHT), stimulierend auf die Sebumproduktion. Zink hemmt die Aktivität des Enzyms 5-a-Reductase, das die Bildung von DHT aus Testosteron bewirkt, und kann auf diese Weise die Produktion übermäßigen Sebums effektiv mindern.

Seine antimikrobielle Wirkung ist ausgeprägt und betrifft sowohl gram-positive, gram-negative wie auch Hefen; Schimmelpilze werden deutlich gehemmt. Beide Eigenschaften – die sebumregulierende und die antimikrobielle – prädestinieren Zinc PCA für den Einsatz in Pflegeprodukten für unreine, fettende Haut, in Präparaten gegen Akne sowie bei schnell fettender Kopfhaut und Schuppen. Mischhaut profitiert von der Kombination feuchtigkeitsbindender und sebummindernder Eigenschaften.

Interessant ist, dass Zinc PCA mit kurzkettigen, Körpergeruch verursachenden Fettsäuren im Schweiß und Sebum des Menschen geruchlose Salze bildet und auf diese Weise Körpergeruch mindert.

Zinc PCA eignet sich als Zusatz im Cremes, Fluids, Gesichtswasser, Shampoos, Haarwasser, für einen Einsatz in Deodorants und anderen Produkten mit desodorierender Funktion.

Verarbeitung

Im Gegensatz zu dem schwer löslichem Zink ist das Zinksalz allgemein gut wasserlöslich. Es ist nicht temperaturempfindlich und kann in die heiße Wasserphase wie auch ins handwarme Produkt eingearbeitet werden.

Sehr wichtig ist der pH-Wert der Wasserphase bzw. des Produkts: Bei Zusatz von alkalischen (basischen) Ingredienzien mit pH-Werten über 7 neigt Zinc PCA zu Ausfällungen. Der Vorgang ist reversibel: Bei Zugabe von Milchsäure wird die Lösung sofort klar. Diesem »laugen-sensiblen Verhalten»¹ kann man durch pH-Wert-Kontrolle und Einstellen eines pH-Werts des Produkts unter 7, falls notwendig, begegnen. Er empfiehlt, Zinc PCA in eine leicht saure Lösung zu geben. Bei Kombination mit basischen Tensiden ist es vorteilhaft, einen sauren pH-Wert einzustellen, bevor die Zinc-PCA-Lösung ergänzt wird. Sind basische Ingredienzien geplant, muss das Endprodukt vorher »gepuffert« werden, z. B. durch das Hinzufügen von Natriumlaktat und Milchsäure. Ingredienzien mit saurem pH-Wert lassen sich problemlos ergänzen und kombinieren. Danach wird Zinc PCA hinzugefügt.

Die Löslichkeit in Alkohol ist von der Konzentration des Zinc PCA, dem pH-Wert, der Alkoholkonzentration und der Temperatur abhängig. In üblichen Einsatzkonzentrationen nicht über 1 % und bei pH 5–5,5 sind keine Ausfällungen zu befürchten, wenn der Ethanolgehalt 20 % nicht überschreitet.

Emulsionen sollten bei Zusatz von Zinc PCA optimal mit Fettalkoholen stabilisiert werden; empfohlen werden dort Einsatzkonzentrationen in der Regel nicht über 0,3 %.

Quellen

1. Rahn: Anwendung und Verarbeitung neuer innovativer Rohstoffe. (Produktunterlagen, Datensicherheitsblätter und Präsentationen zu Ajidew ZN-100, persönlich zur Verfügung gestellt; persönliche Gespräche)
2. D. Stamatiadis, Marie-Claire Bulteau-Portois, Irene Mowszowicz: Inhibition of 5a-reductase activity in human skin by zinc and azelaic acid. British Journal of Dermatology (1988) 119, S. 631
3. Tomeko Mitsui: New Cosmetic Science. Elsevier, 1997