Tipps zur Verarbeitung von Harnstoff
Verwendung und Dosierung
Harnstoff ist ein natürlicher Feuchthaltefaktor der Haut und erhöht die Wasserbindungskapazität der Epidermis. Rezepturen mit Harnstoff werden daher zur Therapie trockener Hauterkrankungen wie chronische Ekzeme oder Neurodermitis verwendet, die übliche therapeutische Konzentration liegt dabei zwischen 5 und 10 Prozent. Das Eindringen der Substanz in die Haut wird entscheidend von der ausgewählten Grundlage bestimmt. Aus lipophilen W/O-Zubereitungen penetriert Harnstoff zwar langsam, aber dafür gleichmäßig und es kommt zu einer nachhaltigen und länger andauernden Wirkung. Bei einer Verarbeitung in hydrophilen O/W-Grundlagen befeuchtet Harnstoff die Haut dagegen nur oberflächlich und kurzfristig.
In höheren Konzentrationen von 40 Prozent wirkt Harnstoff keratolytisch und kommt – meist in Form von Pasten – zur Behandlung von Nagelmykosen zum Einsatz. Harnstoff fördert auch die Penetration anderer Wirkstoffe in die Haut. Er wird daher häufig in Kombination mit externen Glucocorticoiden, Clotrimazol oder Polidocanol rezeptiert.
Eigenschaften und Stabilität
Harnstoff liegt in Form farbloser Kristalle vor, diese lösen sich sehr leicht in Wasser. In lipophilen Stoffen wie fetten Ölen oder Wachsen ist die Substanz praktisch unlöslich. Die Verarbeitung von Harnstoff in Dermatika hängt daher von der ausgewählten Grundlage ab. In hydrophoben Grundlagen wie Weißes Vaselin oder Wollwachs liegt die Substanz suspendiert vor, während sie in wasserhaltigen Zubereitungen aufgelöst werden kann.
In wasserhaltigen Zubereitungen spielt zudem der pH-Wert eine wichtige Rolle. Der optimale pH-Wert für Harnstoff liegt bei pH 6,2, der rezeptierbare pH-Bereich zwischen pH 1 und 12. In Abhängigkeit vom pH-Wert kann sich Harnstoff in seine Ausgangsstoffe Ammoniumcyanat, Ammoniak und Kohlendioxid zersetzen. Sowohl saure als auch basische pH-Werte bewirken eine solche Reaktion, die durch Erhöhung der Temperatur noch beschleunigt wird. Schon bei nur minimaler Zersetzung des Harnstoffs kommt es durch Entstehung des basisch reagierenden Ammoniaks zu einem starken Anstieg des pH-Wertes, dieser katalysiert die Abbau-Reaktion weiter.
Bei der Herstellung von Zubereitungen mit Harnstoff sind deshalb folgende zwei Punkte wichtig:
- Die Zufuhr von Wärme ist zu vermeiden.
- In wasserhaltigen Zubereitungen erhöht der Zusatz eines Puffers die Stabilität.
Rezepturen mit ungelöstem Harnstoff
In lipophilen Grundlagen liegt Harnstoff ungelöst und damit suspendiert vor. Solche wasserfreien Harnstoff-Salben sind sehr stabil, allerdings relativ aufwändig in der Herstellung. Denn bei der Verarbeitung der Rezeptursubstanz zu Suspensionen kommt es entscheidend auf die Teilchengröße an.
Beispiel für eine wasserfreie Harnstoff-Salbe
- Harnstoff 40,0 g
- Weißes Vaselin 60,0 g
Bei den üblichen Lager- und Aufbewahrungsbedingungen verklumpt Harnstoff relativ leicht, bei Zubereitungen mit ungelöstem Harnstoff ist daher eine Überprüfung der Teilchengröße besonders wichtig. Um eine ausreichende Zerkleinerung der einzelnen Teilchen auf durchschnittlich 50 µm zu erreichen, ist eine Bearbeitung der fertigen Salbe am Dreiwalzenstuhl nötig. Dabei wird die Zubereitung mehrmals bei geringem Walzenabstand bearbeitet, in einer zweiten Salbenschale aufgefangen und homogenisiert. Bei visueller Prüfung dürfen keine einzelnen Kristalle zu erkennen sein. Ein Mörsern des Harnstoffs mit Aceton zur Vorzerkleinerung wird nicht mehr empfohlen, da diese Maßnahme auch bei Verwendung von gepulvertem Harnstoff als Rezeptursubstanz den Dreiwalzenstuhl nicht ersetzen kann.
Um sich die Herstellung von Suspensionssalben mit Harnstoff zu erleichtern, empfiehlt sich der Einsatz einer Harnstoff-Stammverreibung 50 Prozent (NRF S.8.). Durch die Verwendung dieses Rezepturkonzentrats auf Grundlage von Weißem Vaselin kann man die Bearbeitung der Einzelrezeptur am Dreiwalzenstuhl auf einfache Weise umgehen.
Rezepturen mit gelöstem Harnstoff
Bedingt durch seine gute Wasserlöslichkeit liegt Harnstoff in wasserhaltigen Zubereitungen gelöst vor. Dabei ist darauf zu achten, dass das Auflösen der Substanz nicht unter Wärmeanwendung erfolgen darf. Die durch den endothermen Lösevorgang abgekühlte Lösung kann lediglich durch vorsichtiges Erwärmen wieder auf Raumtemperatur gebracht werden.
Bei Verwendung von Salbenrührsystemen können standardisierte Rührzeiten für das Auflösen der Substanz möglicherweise zu kurz sein, das Mischergebnis muss daher sorgfältig überprüft werden. Eine Freigabe der Lösungssalbe darf erst erfolgen, wenn keine Harnstoffteilchen mehr vorhanden sind. Bei noch ungelöstem Harnstoff muss die Mischzeit bei reduzierter Drehgeschwindigkeit verlängert werden.
Lipophile Cremes
Als Beispiel für lipophile, harnstoffhaltige Cremes kann die Lipophile Harnstoff-Natriumchlorid-Creme (NRF 11.75.) genannt werden. In unserem Beispiel wurde lediglich die rezeptierte Menge verändert.
Beispiel für eine lipophile Harnstoff-Creme
- Harnstoff 5,0 g
- Natriumchlorid 5,0 g
- Gereinigtes Wasser 15,0 g
- Wollwachsalkoholsalbe DAB 25,0 g
Zur Herstellung dieser W/O-Creme wird zunächst Natriumchlorid unter Erwärmen in Gereinigtem Wasser aufgelöst, um den Auflösevorgang der gesättigten Lösung zu erleichtern, kann die Lösung erhitzt werden. Der Harnstoff darf jedoch erst in der erkalteten Natriumchlorid-Lösung aufgelöst werden. Anschließend kann die wässrige Lösung kalt in die Grundlage emulgiert werden. Um die Einarbeitung dieser Lösung in die Salbengrundlage zu erleichtern, muss die Konsistenz der Wollwachsalkoholsalbe vorab durch kräftiges Rühren erniedrigt werden.
Laut NRF ist kein Konservierungsmittel nötig, da bei hoher Harnstoff- und Natriumchlorid-Konzentration das Risiko einer Verkeimung nicht besteht. Das NRF verzichtet in dieser Vorschrift auf den Zusatz eines Puffers, der pH-Wert der Zubereitung steigt daher durch Harnstoff-Hydrolyse im Laufe der Zeit auf pH 8,6 an. Aufgrund dessen wird die Aufbrauchsfrist auf 6 Monate begrenzt.
Hydrophile Cremes
Bei O/W-Grundlagen ist es möglich, den Harnstoff auf die Grundlage aufzustreuen und durch Rühren aufzulösen, es darf kein Knirschen mehr zu hören sein. Harnstoff löst sich dabei leicht im Wasseranteil der O/W-Creme.
Beispiel für eine hydrophile Harnstoff-Creme
- Harnstoff 2,5 g
- Anionische hydrophile Creme DAB zu 50,0 g
Zur Erhöhung der Stabilität sollten Harnstoff-haltige O/W-Zubereitungen zusätzlich mit einem Lactat-Puffer versetzt werden, der aus 1 Prozent Milchsäure und 4 Prozent Natriumlactat-Lösung 50 Prozent besteht. Die Konzentrationsangaben beziehen sich dabei auf die gesamte Zubereitung. Die beiden Flüssigkeiten können als Grundstoffe bezogen werden und stabilisieren eine entsprechende Rezeptur im schwach sauren pH-Bereich. Sie können mit Hilfe eines Normaltropfenzählers nach der Tropfentabelle des DAC Anlage E dazugegeben werden.
Um ein Verdunsten des enthaltenen Wassers zu verhindern, ist bei hydrophilen Cremes ein dicht schließendes Packmittel wie eine Tube wichtig. Ansonsten kann es zu einem spürbaren „Sandeffekt“ durch Auskristallisation von zuvor gelöstem Harnstoff kommen.
Für den Überblick: Verarbeitung von Harnstoff in Rezepturen
Harnstoff Ph. Eur. | Hinweise |
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Synonyme | Urea pura, Ureum, Carbamidum |
Therapeutische Konzentration |
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Rezeptierbarer pH-Bereich | pH 1–12, Stabilitätsoptimum bei pH 6,2 |
Stabilität |
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Pufferzusatz | In wasserhaltigen Zubereitungen Zusatz eines Lactat-Puffers: 4 Teile Natriumlactat-Lösung 50 Prozent und 1 Teil Milchsäure 90 Prozent (bezogen auf die gesamte Zubereitung). |
Herstellung | Bei Harnstoff kann eine Einwaagekorrektur Harnstoff trocken vorzerkleinern,
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Konservierung | Konservierung wasserhaltiger Zubereitungen mit Kaliumsorbat 0,14 Prozent bei saurer Pufferung |
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