Vitamin C Derivate in Hautpflege

Welche Vitamin C Derivate in Hautpflege sind wirkungsvoll?

Das Blogpost über Vitamin C Derivate in Hautpflege ist ein dritter Teil der Blogreihe über Vitamin C in Hautpflege.

Aus dem vorherigen Beitrag zur Vitamin C Wirkung wurde klar, dass selbst wenn Vitamin C Pflegeprodukte sehr potent sein könnten, nicht jedes Vitamin C Serum automatisch einen messbaren Einfluss auf unsere Haut haben muss.

Bevor wir uns also den wichtigsten Vitamin C Derivaten in Hautpflege widmen, hier noch eine kurze Erinnerung, was wir über Vitamin C in Pflegeprodukten bereits gelernt haben.

Falls Ihr an Theorie nicht interessiert seid, sondern zu den besten Vitamin C Seren gelangen möchtet, hier findet Ihr eine Auflistung der besten Produkte mit stabilen Vitamin C Formen.

Wann wirkt Vitamin C in Hautpflege?

In den letzten Blogbeiträgen über Vitamin C in Pflegeprodukten haben wir gesehen, dass Vitamin C in Form von Ascorbinsäure unsere Haut positiv beeinflussen kann.

Allerdings müssen dabei folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• die eingesetzte Form von Vitamin C
• die Konzentration von Vitamin C
• der pH-Wert des Fertigproduktes
• Eigenschaften der Produktverpackung (Licht-/Luftschutz)
• Beigabe von anderen Antioxidantien (etwa Vitamin E)
• zusätzliche Stabilisierung mit Hilfe von besonderen Emulgatoren bzw. Feuchthaltemitteln.  Ausführlicher zur Stabilisierung von Ascorbinsäure.

Außerdem sind wir in den Blogpost zum Vitamin C in Hautpflege folgenden Fragen nachgegangen:

1. Was ist gemeint, wenn von Vitamin C in Pflegeprodukten gesprochen wird?
2. Welche Wirkung auf die Haut hat Vitamin C?
3. Warum ist eine Kombination von Vitaminen C und E besonders günstig für die Haut?
4. Welche Konzentration von Ascorbinsäure ist wirkungsvoll?
5. Inwiefern penetriert Vitamin C die Gesichtshaut?
6. Wie kann ein Vitamin C Serum stabil formuliert werden?

Und die siebte Frage hätte wohl lauten können, ob Vitamin C Derivate in Hautpflege genauso wirksam sind wie Ascorbinsäure?

Diese Frage stellen wir uns heute in einem separaten Beitrag, weil Vitamin C Derivate etwas ausführlicher besprochen werden muss.

Ascorbinsäure vs Vitamin C Derivate

Sind Derivate von Ascorbinsäure in Cremes und Seren genauso potent wie Ascorbinsäure selbst?

Hier scheiden sich die Geister.

Auf dem Kosmetikmarkt gibt es jede Menge von Produkten, in welchen, laut Werbetexten, besonders wirkungsvolle Formen von Vitamin C eingesetzt wurden.

Doch die Forschung sagt derzeit eindeutig, dass  Ascorbinsäure die potenteste Form von Vitamin C ist.

Genauso wie die Retinsäure die potenteste Form unter den Retinoiden darstellt ( mehr zu Retinoiden s. hier).

Vitamin C Derivate im Vergleich

Ascorbinsäure ist aber ein eher undankbarer Wirkstoff für Kosmetikformulierungen:

Sie ist instabil und potenziell irritierend.

Daher hat die Kosmetikindustrie in den letzten Jahren verstärkt daran gearbeitet, andere Vitamin C Formen in Pflegeprodukten einzusetzen.

Perry Romanowski, ein kosmetischer Chemiker mit langjähriger Erfahrung, hat sich die Mühe gemacht, um die einzelnen Vitamin C Derivate nach deren Eigenschaften einzuordnen (hier nachzulesen).

Darauf basierend habe ich die untere Tabelle erstellt. In der linken Spalte wurden Vitamin C Derivate aufgelistet. In den weiteren Spalten ist zu sehen, wie deren Wirkung getestet wurde und wie sie die Haut beeinflussen (können).

Vitamin C Derivate tabellarisch dargestellt

Aus der obigen Tabelle erfährt man, dass bislang nur die Penetration von Ascorbinsäure an Menschen in vivo getestet wurde.

Das heißt nicht, dass Vitamin C Derivate keine Penetrationsfähigkeit haben.

Das bedeutet lediglich, dass dies nicht eindeutig bewiesen wurde.

Allerdings tragen alle Vitamin C Formen zur Reduktion von Pigmentflecken bei.

Bei Kollagenproduktion scheint, neben Ascorbinsäure, auch Magnesium Ascorbyl Phosphate (MAP) gut abzuschneiden. Da man zu vielen Fragen keine Angaben findet, ist keine abschließende Wertung der Wirksamkeit der jeweiligen Vitamin C Formen möglich. Weitere Forschung muss abgewartet werden.

Schauen wir uns jetzt, was die bisherigen Studien zu den unterschiedlichen Vitamin C Formen in Hautpflege sagen.

Vitamin C Derivate

Im Folgenden werde ich Euch ein paar Daten zu den in Hautpflege am häufigsten eingesetzten Vitamin C Derivaten nennen.

Magnesium Ascorbyl Phosphat (MAP)

INCI: Magnesium Ascorbyl Phosphate

• Ähnlich wie Ascorbinsäure, ist auch das Vitamin C Derivat MAP wasserlöslich. Seine Wirkung entfaltet sich allerdings in einer höheren pH-Umgebung. Das beugt potenziellen Hautirritationen vor. Die Konzentration von MAP liegt meist bei 1-2%. Eine höhere Konzentration ist möglich und wünschenswert ( Schaue dir das Post zu Produkten von The Ordinary an). 
• Dem Vitamin C Derivat MAP werden Schwierigkeiten bei Penetration der Epidermis zugeschrieben. In neueren Studien wurde jedoch gezeigt, dass einige Inhaltsstoffen die Penetration von MAP erhöhen können. So soll z.B. Lauroyl/Palmitoyl Glycol Chitosan (GCL/GCP) besser funktionieren als Glycol Chitosan, Hydroxypropylmethylcellulose und Carbopol.
• Laut Studien kann Magnesium Ascorbyl Phosphat sowohl Pigmentflecken reduzieren als auch zu besserer Befeuchtung der Haut beitragen.¹  Zum Beitrag: Was hilft gegen Pigmentflecken geht’s hier lang.
• Auch sollte MAP einen positiven Einfluss auf die Kollagensynthese in der Dermis haben.²

Ascorbyl Tetraisopalmitat (ATI) und Tetrahexyldecyl Ascorbat (THD)

Oft werden die beiden Vitamin C Derivate – Ascorbyl Tetraisopalmitate und Tetrahexyldecyl Ascorbate – als Synonyme gleichgesetzt. Es handelt sich aber um zwei unterschiedliche Wirkstoffe, wenngleich sie Einiges gemeinsam haben: Beide sind lipophile, d. h. fettlösliche, Vitamin C Abkömmlinge mit einer ähnlichen chemischen Struktur. Beide brauchen für die Entfaltung ihres Wirkungspotenzials keine saure Umgebung (wie Ascorbinsäure) und sind auch in höheren Temperaturen stabiler als Ascorbinsäure.

Tetrahexyldecyl Ascorbat ist weniger erforscht

Das Vitamin C Derivat Ascorbyl Tetraisopalmitat ist allerdings viel besser untersucht. Dagegen weiß man zur Wirkung von Tetrahexyldecyl Ascorbat nicht besonders viel. Es gibt Studien, in welchen der Wirkstoff – neben anderen Inhaltsstoffen – für eine bestimmte Wirkung sorgte; inwiefern dies jedoch dem Vitamin C Derivat zugeschrieben werden kann, ist nicht klar.

Etwa zeigte eine Studie3, dass nach 12 Wochen einer täglichen Applikation von 10% Ascorbinsäure und 7% Tetrahexyldecyl Ascorbat in einem Serum neuer Kollagen geformt wurde. Hier stellt sich natürlich die Frage, ob das Erfolg der Ascorbinsäure, Tetrahexyldecyl Ascorbat oder den beiden Aktivstoffen in Kombination zuzuschreiben ist. Diese Erkenntnis müssen wir also so stehen lassen bis neue Forschungsergebnisse auftauchen.

In 2020 berichtete eine Studie schließlich über eine effiziente Wirkung von THD auf Aufhellung von Pigmentflecken. Dabei wurde eine Gesichtscreme mit 30% THD zwei Mal täglich aufgetragen plus täglich eine Sonnencreme.⁴

Ascorbyl Tetraisopalmitat (ATI)

INCI: Ascorbyl Tetraisopalmitate

ATI wurde zum einen einen einen positiven Einfluss auf Reduktion von Pigmentflecken (Melasma) bescheinigt.⁵ Etwa in dieser klinischen Studie hat ein Präparat mit 3% ATI eine erhöhte Pigmentierung nach UVB-Strahlung unterbunden.⁶

Ein weiteres Forschungsergebnis zeigte zudem, dass eine Gesichtscreme mit lediglich 1% ATI einen positiven Einfluss auf die Befeuchtung der Haut hatte.⁷

Zum Schluß: In einer der neuesten Forschungsergebnisse haben 3 Gruppen mit jeweils 23 Testpersonen zwei Mal täglich ein Präparat mit 1%, 2% oder 3% Ascorbyl Tetraisopalmitat auf eine Gesichtshälfte aufgetragen. Die zweite Gesichtshälfte wurde mit einer Placebo-Creme behandelt. Nach zwei Wochen wurde der Augenbereich in Bezug auf die Faltenreduktion anhand visueller Beobachtungen und Einstufung von Fotografien geprüft. Das Ergebnis bestätigte eine moderate bis deutliche Verbesserungen. Die Verbesserung war bereits in der Gruppe mit 1% Ascorbyl Tetraisopalmitate sichtbar; in der Gruppe mit 3% war der Unterschied allerdings deutlicher.⁸

Laut dem Magazin Cosmetics von 2017  wird das Vitamin C Derivat Ascorbyl Tetraisopalmitat in Asien als besonders wirksam betrachtet: Denn bereits ab 2% wird es in Südkorea als lightening agent aufgelistet. In Japan werden Produkte mit 3% Ascorbyl Tetraisopalmitat als quasi Medikament behandelt.

Sodium Ascorbyl Phosphat (SAP)

INCI: Sodium Ascorbyl Phosphate

Sodium Ascorbylphosphat ist ein wasserlösliches Derivat von Ascorbinsäure. Aufgrund seiner antioxidativen und entzündungshemmenden Fähigkeiten, kann SAP gezielt bei Rosacea und Akne eingesetzt werden. Bereits bei 1% sollte darüber hinaus ein antibakterieller Effekt auftreten. Eine Blogreihe zu Akne findet Ihr hier.

Eine doppelt verblindete und placebo kontrolliert Studie zeigte darüber hinaus, dass 5% SAP und 5% reine Ascorbinsäure denselben Effekt auf die Haut hatten – die Verbesserung der Hautelastizität und Reduktion der Faltentiefe.⁹

Ein weiteres Experiment demonstrierte, dass eine Behandlung der Haut von Testpersonen mit dem Vitamin C Derivat SAP – bevor sie Zigarettenrauch ausgesetzt wurden – einen sehr guten antioxidativen Schutz vor freien Radikalen nach sich zog.¹⁰

Ascorbyl Glucosid

INCI: Ascorbyl Glucoside

Ascorbyl Glucoside (AA2G) gilt zum einen als wirksamer Radikalfänger,¹¹ der u.a. vor dem Zellentod als Folge von UV-Bestrahlung schützt.¹²

Zum anderen ist das Vitamin C Derivat in der Lage, Kollagenproduktion zu stimulieren.

Und schließlich soll Ascorbyl Glucosid auch hyperpigmentierte Stellen auf der Haut aufhellen können. In der in vivo Studie an 60 japanischen Frauen,  die über die Hautaufhellung nach dem Einsatz von Ascorbyl Glucosid berichtet wurde¹³, wurde AA2G jedoch zusammen mit Niacinamid eingesetzt. Dies macht unmöglich, zu beweisen, welchem Inhaltsstoff – oder eben der Kombination von beiden – das Ergebnis zuzuschreiben ist. 

Ein Vergleich von Ascorbinsäure und AA2G (der von Pierre Fabre mitfinanziert wurde) zeigte in 2021, dass AA2G nicht nur stabiler ist, sondern auch eine niedrige Einsatzkonzentration braucht, um ähnlich starke antioxidative Effekte auf der Haut auszuüben als Ascorbinsäure.¹⁴

Ethylated Ascorbic Acid

INCI: 3- O-Ethyl Ascorbic Acid

Ein weiteres Vitamin C Derivat – Ethylascorbinsäure (EAA) – wird in den letzten Jahren immer häufiger in diversen Vitamin C Seren eingesetzt. Der Wirkstoff wird zuweilen als der Star unter allen anderen Vitamin C Derivaten angepriesen.

Meines Wissens wurde die Wirkung von AEE allerdings noch nie an einer menschlichen Haut in vivo getestet.

Auch die Anzahl der in vitro Studien zur Wirkung von EAA auf der Haut ist nicht besonders imposant.

Eine in vitro Studie¹⁵ bestätigte, dass EAA in wasserbasierten Pflegepräparaten stabiler ist als Ascorbinsäure. Das ist auch der Hauptargument von Herstellern zum Einsatz von EAA in Vitamin C Produkten. 

Eine weitere Studie hat die Wirkung von Ascorbinsäure und EAA direkt miteinander verglichen. EAA zeigte darin ein antioxidatives und antibakterielles Potenzial (antibakterielle Wirkung gegen Staphylococcus (S.) aureus ← überschüßig in Neurodermatitis) and Enterococcus (E.) faecalis ← vermehrt zu treffen in Wunden)). 

Die Wirkung von EAA war allerdings in beiden Fällen schwächer als von Ascorbinsäure.

Dass EAA als guter Aufheller von Pigmentflecken und Antioxidans gilt, bescheinigten nicht zuletzt neuere Studien von 2018 und 2022.^{16 17}

Ascorbyl Palmitat

INCI: Ascorbyl Palmitate

Zum Schluß besprechen wir kurz das Vitamin C Derivat Ascorbyl Palmitat (AP), welches oft in Hautpflege eingesetzt wird. Während die oben vorgestellten Wirkstoffe durchaus mit Erfolg in die Hautpflegeroutine integriert werden können, zeigt Ascorbyl Palmitat zum einen eine limitierte Absorption in der Haut.  Auf der anderen Seite sollte Ascorbyl Palmitate auch toxische Effekte in Hautzellen und eine oxidative Wirkung in der Haut verursacht haben¹⁸

Das Cosmetic Ingredient Review Expert Panel (CIR) bestätigt eine Toxizität von Ascorbyl Palmitat zwar nicht. Der CIR-Bericht wurde allerdings in 1999 erstellt und seit dem nicht mehr aktualisiert (hier, Konklusion auf Seite 23).

Auch hat die Fachliteratur mehrfach über eine geringe Stabilität von Ascorbyl Palmitat berichtet. In diesem Artikel zeigte sich etwa das Vitamin C Derivat SAP viel stabiler in kosmetischen Formulierungen als Ascorbyl Palmitat.¹⁹ Wurden in einem weiteren Experiment beide Vitamin C Derivate eingekapselt, zeigten sich aber beide stabil.²⁰

Alles in Allem scheint das Vitamin C Derivat Ascorbyl Palmitat in kosmetischen Formulierungen nicht besonders überzeugend zu performen. Da es inzwischen viele stabilere und in deren Wirkung bestätigte Vitamin C Derivate zur Auswahl gibt, würde ich alleine auf Ascorbyl Palmitat in meiner Hautpflegeroutine nicht setzen.

1. Campos, PM/Gonçalves, GM/Gaspar, LR (2008): In vitro antioxidant activity and in vivo efficacy of topical formulations containing vitamin C and its derivatives studied by non-invasive methods. in: Skin research and technology 14(3):376-80) [↩]

2. Pumori Saokar Telang (2013): Vitamin C in Dermatology, in Vol. 4(2), 143-146, in: Indien Dermatology Online Journal[↩]

3. Fitzpatrick/Rostan (2002): Double-blind, half-face study comparing topical vitamin C and vehicle for rejuvenation of photodamage, in: Dermatologic surgery, official publication for American Society for Dermatologic Surgery,28(3):231-6[↩]
4. Kelm, R./Zahr, A. Et al. (2020): Effective lightening of facial melasma during the summer with a dual regimen: A prospective, open-label, evaluator-blinded study, in: Journal of cosmetic dermatology, 19(12):3251-3257[↩]
5. Sundarman, H./ Nachtweide, D. Et al. (2018): Pilot evaluation of safety, efficacy, and tolerability of a new topical formulation for facial hyperpigmentation, combining ascorbyl tetraisopalmitate and crosslinked resilient hyaluronic acid, in: Journal of the American Academy of Dermatology, Vol 79(3) [↩]
6. Ochiai, Y./Kaburagi, K. (2006): A new lipophilic pro-vitamin C, tetra-isopalmitoyl ascorbic acid (VC-IP), prevents UV-induced skin pigmentation through its anti-oxidative properties, in: Journal of dermatological science, 44(1):37-44[↩]
7. Machado, N./Dos Santos, L. Et al. (2016): Assessment of penetration of Ascorbyl Tetraisopalmitate into biological membranes by molecular dynamics, in: Computers in Biology and Medicine, 75, 151-159[↩]
8. Yokota, M./Yahagi, Sh. Et al. (2021): Evaluation of the anti-wrinkle effect of a lipophilic pro-vitamin C derivative, tetra-isopalmitoyl ascorbic acid, in: Journal of cosmetic dermatology (Online ahead of print) [↩]
9. Mohammadi, S./Shokri, J. Et al. (2020): Comparative physicochemical stability and clinical anti-wrinkle efficacy of transdermal emulgel preparations of 5% sodium ascorbyl phosphate and or ascorbic acid on human volunteers, in: Journal of cosmetic dermatology, 20(1):174-180[↩]
10. Hergesell, K./Valentova, K. et al (2022): Common cosmetic compounds can reduce air pollution-induced oxidative stress and pro-inflammatory response in the skin, in: Skin pharmacology and physiology, Jan 31, Online ahead of print[↩]
11. Fujinami/Tai/Yamamoto (2001): Radical scavenging activity against 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl of ascorbic acid 2-glucoside (AA-2G) and 6-acyl-AA-2G, in: Chemical & pharmaceutical bulletin, 49(5):642-4[↩]
12. Yukako Hanada, Y./Atsuko, I. et al. (2014): Protection of free radical-induced cytotoxicity by 2-O-α-D-glucopyranosyl-L-ascorbic acid in human dermal fibroblasts, in: Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 78(2):301-6[↩]
13. Hakozaki/Takiwaki (2006): Ultrasound enhanced skin-lightening effect of vitamin C and niacinamide, in: International Society for Skin Imaging 12(2):105-13[↩]
14. Jacques, C./Genies. C et al. (2021): Ascorbic acid 2-glucoside: An ascorbic acid pro-drug with longer-term antioxidant efficacy in skin, in: International journal of cosmetic science, 43(6):691-702[↩]
15. Golonka, Oleksy, et al. (2017): Selected Physicochemical and Biological Properties of Ethyl Ascorbic Acid Compared to Ascorbic Acid, in: Biological and Pharmaceutical Bulletin, 40(8):1199-1206[↩]
16. Liao, W./Huang, W. (2018): Antioxidant Ability and Stability Studies of 3- O-Ethyl Ascorbic Acid, a Cosmetic Tyrosinase Inhibitor, in: Journal of cosmetic science, Jul/Aug 2018;69(4):233-243[↩]
17. Ch. S-J./Hseu, Ch.-Y. Et al. (2021): The anti-melanogenic effects of 3-O-ethyl ascorbic acid via Nrf2-mediated α-MSH inhibition in UVA-irradiated keratinocytes and autophagy induction in melanocytes, in: Free Radical Biology and Medicine, Vol. 173, 151-169))

    Insgesamt scheint Ethylascorbinsäure ein vielversprechendes, wenngleich noch unzureichend erforschtes Vitamin C Derivat. Weitere Studien sind notwendig, um dessen Wirkung auf die Haut besser einschätzen zu können.

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    Ethylated Ascorbic Acid und Hautallergien

    Die obigen Studien haben entweder menschliche Haut in vitro (oder Zebrafish-Embrios in vivo) untersucht.

    Was in vitro Studien nicht vermitteln können, ist das allergische Potenzial eines Wirkstoffs auf die reale menschliche Haut. In letzten Jahren tauchen immer wieder Berichte in Fachzeitschriften über EAA als Hautallergen. Dabei handelt es sich zwar stets um Einzelfälle.

    Ich möchte Euch allerdings nicht vorenthalten, dass Ethylascorbinsäure – neben guter Stabilität, aufhellenden und antioxidativen Fähigkeiten – auch als Hautallergen vorkommt.((Victoria-Martínez, A./Mercader-García, P. (2017): Allergic Contact Dermatitis to 3-o-Ethyl-l-Ascorbic Acid in Skin-lightening Cosmetics, in: Dermatitis, Vol. 28(1)89 [↩]

18. Meves, A./Stock, S. et al (2002): Vitamin C derivative ascorbyl palmitate promotes ultraviolet-B-induced lipid peroxidation and cytotoxicity in keratinocytes, in: The Journal of investigative dermatology, 119(5):1103-8[↩]
19. Spiclin, P/Gasperlin, M./Kmetec (2001): Stability of ascorbyl palmitate in topical microemulsions, in: International journal of pharmaceutics, 17;222(2):271-9[↩]
20. Khan, Hira, et al. (2016): Physical and chemical stability analysis of cosmetic multi-pre emulsions loaded with ascorbyl pamitate and sodium ascorbyl phosphate salts, in: Acta poloniae pharmaceutica 73 5, 1339-1349[↩]
21. Romita, P./Foti, C. et al. (2020): Allergic contact dermatitis to 3-O-ethyl-L-ascorbic acid: An underrated allergen in cosmetics?, Contact Dermatitis, 83, 1, (63-64) [↩]
22. Hamanaka, M./Kanto, H. et al.  (2020): A rare case of allergic contact dermatitis caused by 3-O-ethyl-L-ascorbic acid in skin-whitening cosmetics identified under immunosuppressive therapy, in: Contact Dermatitis, 83, 6, 520-521) [↩]
23. Suzuki, K./Futamura, K. et al (2022): Seven cases of allergic contact dermatitis caused by cosmetics containing 3-O-ethyl-L-ascorbic acid, Contact Dermatitis, 70(6):376-7[↩]