Gattung: Ovis L., Bovidae

Drogen liefernde Arten: Ovis arie L.

Droge: adeps lanae (Wollwachs)

Synonyme: cera lanae, lanolinum anhydricum

Sonstige Bezeichnungen: dt.: Wollfett; engl.: Lanolin/Wool Fat/Wool Wax/Woolgrease; frz.: graisse de laine; it.: cera di lana; span.: Lanolina; port.: Suarda

Monographiesammlungen:

• Adeps lanae (Wollwachs) Ph.Eur 7.0
• Cera lanae ÖAB 90
• Anhydrous Lanolin USP 32
• Modified Lanolin USP 32
• Adeps lanae Ph. Helv VII

Definition der Droge: Wollwachs ist eine wachsartige Substanz, die von den Talgdrüsen der Schafhaut abgesondert wird und die Wollfasern (Vlies) schützend überzieht. Zurückgewonnen wird sie aus den Waschwässern der geschorenen Wolle.

Herkunft: Rohwollwachs fällt bei der Reinigung des Waschwassers in den Wollwäscherein an. Abhängig von Herkunftsland und Schafsrasse enthält (ungewaschene) Rohwolle unterschiedliche Mengen an Wollwachs (8-16 %). Gute Qualitäten kommen aus Australien, Neuseeland und Südafrika und auch aus Chile. Zunehmend wird Wolle inzwischen aber in China gewaschen. Europäische Wollwäschereien sind nicht mehr konkurrenzfähig, mehrere wurden deshalb in letzter Zeit geschlossen.

Gewinnung: Das heute überwiegend mit Zentrifugen-Seperatoren (Mehrstufen-Verfahren) aus dem Waschwasser nach Ansäuern (mit z.B. Phosphorsäure) abgetrennte Wollwachs (Ausbeute ca. 60%) wird als zentrifugiertes oder Zentrifugen-Wollwachs bezeichnet. Bei einer anderen gebräuchlichen Methode (in Taiwan) wird die Wolle mit organischem Lösungsmittel gewaschen und durch Abdestillation des Lösungsmittels Wollwachs (minderer Qualität) erhalten.

Aufbereitung/Raffination: Das Rohwollwachs wird zunächst mit verdünnter Salz-/Phosphorsäure gekocht, um alle wasserlöslichen und fettlöslichen Seifen zu hydrolysieren und so die freien Fettsäuren zu erhalten, sowie auch um verschiedene säurelösliche Verunreinigungen zu entfernen. Die freien Fettsäuren werden durch Neutralisation mit Natriumcarbonat bzw. vorzugsweise Natronlauge in die Natriumseifen überführt, die schlecht in Wasser löslich sind. Zum Herauslösen wird deshalb entweder Ethanol oder 2-Propanol zugesetzt. Die ganze Mischung wird dann kurzfristig zum Sieden gebracht. Dabei lässt sich die obere Wollwachsschicht und die darunter befindliche wässrig-alkoholische Schicht voneinander trennen. Die untere Schicht wird mit den sich zwischen den beiden Phasen befindlichen evtl. noch vorhanden unlöslichen Bestandteilen entfernt und das Wollwachs dann mit heißem Wasser oder verdünntem Alkohol gewaschen bis es vollständig von der verbliebenen Seife befreit ist. Vor dem nächsten Schritt wird das Produkt getrocknet, wobei verschiedene Verfahren angewandt werden.
Zur Entfernung der Pestizide und auch der PAK-Rückstände erfolgt eine Kurzwegdestillation unter Hochvakuum, die auch gleichzeitig eine Desodorierung bewirkt. Bei diesem Prozess wird auch ein Teil der natürlich vorkommenden freien Fettalkohole entfernt, die mit Ursache der guten W/O-Emulsionseigenschaft von Wollwachs sind, was zu einer entsprechend verminderten Wasseraufnahme führen kann.
Ebenso sind noch Detergenzien- bzw. Waschmittelrückstände im Rohwollwachs vorhanden. Diese werden durch die vorhergehenden Behandlungen schon weitgehend entfernt. Wenn eine weitere Verminderung notwendig ist, kann diese durch eine zusätzliche Extraktion mit einem polaren Lösungsmittel wie z.B. 2-Propanol erreicht werden oder auch durch die Behandlung mit einem Absorbens wie z.B. Aktiverde oder Aktivkohle, der dann eine Filtration folgen muss.
Obwohl zwischen der Farbe des Lanolins und seiner Wirksamkeit und Reinheit kein Zusammenhang besteht, wird doch meist ein möglichst helles Produkt gewünscht. Die traditionelle Methode, um dies zu erreichen, ist die oxidative Bleichung mit Wasserstoffperoxyd. Diese Methode hat aber einen unerwünschten Nebeneffekt, da sich dabei ein signifikanter Peroxydwert ergeben kann. Es bedarf deshalb einer sorgfältigen Kontrolle mit anschließender Behandlung um die organischen Peroxydreste wieder zu entfernen.
Dem fertig behandelten Wollwachs kann zum Abschluss 200 ppm BHT als Antioxidans zugesetzt werden (wenn gefordert). Nach der abschließenden Analyse wird die Charge noch filtriert und dann in die vorgesehenen Gebinde abgefüllt(1-3).

Handelssorten: Gute Wollwachsqualitäten haben eine hohe Wasseraufnahme, niedrige Peroxydzahl (unter 10) bei heller Farbe (max. 10 nach GARDNER ), sowie niedrige Insektizidrückstandswerte (Gesamtpestizidgehalt < 1 ppm) wie z.B. LANOLAN.

Zusammensetzung (Inhaltsstoffe): Auf Grund der bi-funktionellen Gruppen der vorkommenden Hydroxysäuren (ca. 32 % der Fettsäurefraktion) und der Dihydroxy-Alkohole (ca. 7 % der Alkoholfraktion) besteht Wollwachs aus einem Gemisch von Estern, Di-Estern und Hydroxy-Estern. Bei deren Hydrolyse wurden bis jetzt 69 aliphatische Alkohole (C₁₄-C₃₆) und 6 Sterole (Cholesterol, Dihydrocholesterol, Lanosterol, Dihydrolanosterol, Agnosterol, Dihydroagnosterol) sowie 138 Fettsäuren (C₈-C₄₁) isoliert (4-6). Nimmt man vereinfachend an, daß nur Monoesterverbindungen vorliegen, ergeben sich daraus schon über zehntausend mögliche Esterverbindungen (7). Die wirkliche Zahl ist nicht bekannt. Unverestert liegen bis 0,5 % Fettsäuren vor (entsprechend einer Säurezahl < 1) und bis 12 % Alkohole.

Daneben enthält Wollwachs noch Seifen- bzw. Detergentienrückstände aus dem Waschprozess sowie Rückstände von Schädlingsbekämpfungsmittel, da die Schafe nach der Schur durch ein Insektizidbad getrieben werden müssen (z. B. in Australien und Neuseeland gesetzlich vorgeschrieben), um schmarotzende Insekten in der Haut des Schafes, die zu schlimmen Erkrankungen führen können, abzutöten.

Seifen- und Detergentienrückstände: Besonders die heute bei der Wollwäsche bevorzugten nichtionischen ethoxylierten Alkylphenole und aliphatischen Alkohole - stören die Emulsionsbildung (Wasseraufnahmefähigkeit) des Wollwachses (und von Wollwachsalkoholen) beträchtlich. In Rohwollwachs wurden Mengen von 0,5 bis 2,4 % nachgewiesen (8). Zur Erzielung einer guten Wasseraufnahme muß der Detergentiengehalt unter 0,1% liegen (9).

Insektizid(Pestizid)-Rückstände: Seit dem Supplement 2001 des Europäischen Arzneibuches (gültig ab 1. Januar 2001) ist die Monographie Wol Fat jetzt durch eine Pestizidrückstandsbestimmung ergänzt. Es gelten folgende Grenzwerte:

• Organochlorverbindungen: max. 0.05 ppm pro Einzelpestizid
• andere: max. 0.5 ppm pro Einzelpestizid
• Gesamtpestizidgehalt: max. 1 ppm

Derivate: Alcoholes adipis lanae (Wollwachsalkohole) Ph.Eur./ÖAB 90/Helv VII/Wool alcohols BP 93/Lanolin Alcohols NF / Synon.: Alcoholes lanae.

Wollwachsalkohole gewinnt man durch alkalische Verseifung der (Wollwachs)Ester und anschließender Abtrennung der unverseifbaren Anteile (45%) mit organischen Lösungsmittel (z.B. Petroläther) von den Alkalisalzen der Fettsäuren (55%). Bessere Qualitäten werden durch eine nachfolgende Molekulardestillation erhalten, wobei meist ein bestimmter Teil des Vor- und Nachlaufes verworfen wird. Wollwachsalkohole bestehen aus einem Gemisch der im Wollwachs vorkommenden Sterolen und aliphatischen Alkoholen. Der Steringehalt berechnet auf Cholesterin soll mindestens 30,0 % betragen.

Hydriertes Wollwachs (Hydrogenated wool fat) Ph.Eur, ein Alkoholgemisch, das durch katalytische Hochdruckhydrierung von Wollwachs gewonnen wird, war nach AB-DDR als Wollwachsalkohol einzusetzen. Wenn man Wollwachs unter hohem Druck (180 bis 350 atü) und Temperatur (bis ca. 330° C) im Beisein eines Katalysators mit Wasserstoff behandelt, erhält man ein fast weißes, praktisch geruchloses, wenig klebriges Produkt, das sich aus 48-62% Dihydroxi-, 18-30% Monohydroxi-Alkoholen sowie 10 -15 % Kohlenwasserstoffe und 2-4% Ester zusammen setzten soll (7).

Cholesterol PhEur/USP/ÖAB 90 kann aus der Wollwachsalkoholfraktion gewonnen werden. Dieser einfachungesättigte Alkohol ist hochgereinigt kristallin und optisch aktiv und hat ein Molekulargewicht von 386. Schmelzpunkt: 148 °C.

Es gibt daneben eine große Zahl von Wollwachsprodukten, die durch Fraktionierung bzw. durch chemische Reaktionen mit Wollwachs/Wollwachsalkoholen und -fettsäuren gewonnen werden, die bis jetzt keinen Eingang in Arzneibuchmonographien gefunden haben: So lassen sich Wollwachs/Wollwachsalkohole ethoxilieren (wasserlösliche Derivate mit O/W-Emulgierwirkung), propoxilieren und alkoxilieren (verbesserte Löslichkeit in Alkoholen bzw. pflanzlichen Ölen) sowie acetylieren (verstärkt hydrophobe Produkte). Ispropylester der Wollwachsfettsäuren haben eine starke Spreitwirkung. Glycerinester sind W/O-Co-Emulgatoren (Mono-Ester) bzw. zeigen starke wasserabweisende Eigenschaften (Di- und Triester). Bei Raumtemperatur flüssiges Lanolin erhält man durch Abtrennen der bei tieferen Temperaturen sich aus einer organischen Lösung abscheidenden Bestandteile nach Entfernung des Lösungsmittels.

Identität: Wollwachs ist leicht löslich in Äther, Chloroform, Benzin, Benzol, Aethylacetat, unlösl. in Wasser u. Ethanol. Nach Ph.Eur.(Eur) entwickelt W. in Chloroform gelöst nach Zusatz von Schwefelsäure eine (obere) rote gefärbte und (untere) intensiv grün fluoreszierende Phase. Mit Schwefelsäure und Acetanhydrid ergibt sich eine grüne Färbung (Liebermann-Burchard-Reaktion), wie dies auch in Dichlormethan gelöste Wollwachsalkohole zeigen.

Reinheit: Wollwachs wird nach Ph.Eur. auf wasserlösliche Substanzen geprüft, die sauer oder alkalisch reagieren bzw. oxidierbar sind (Farbreaktionen).
Tropfpunkt (Ph.Eur/Helv VII): 38° bis 44° C. Vor der Messung muß die flüssig eingefüllte Probe 24 h bei 15° bis 20° C gelagert werden.
Säurezahl (Ph.Eur): max 1.
Verseifungszahl (Ph.Eur, 4 h unter Rückfluß): 90 bis 105.
Peroxidzahl (Ph.Eur): max 20.
Wasseraufnahmevermögen (Ph.Eur): 10 g W. müssen 20 ml Wasser (portionsweise eingebracht) emulgieren. Nach Einarbeitung sollte festgestelltes Mindergewicht durch weitere Wasserzugabe ausgeglichen werden. Die Stabilität der Emulsion wird nicht geprüft (anders bei Wollwachsalkoholen).
Butylhydroxytoluol (Antioxidans): Das Ph.Eur erlaubt den Zusatz von 200 ppm BHT und prüft darauf.
Prüfung auf Paraffine (Ph.Eur): W. wird in Petroläther gelöste über eine Aluminiumoxidsäule gegeben. Der nicht sorbierte Rückstand darf nach Abdampfen des Petroläthers max. 1 % betragen. Zu hohe Rückstandswerte ergeben sich, wenn Aluminiumoxid nicht frisch bereitet wurde. Überprüfung durch IR-Analyse des Rückstandes: typische Peaks von W. erlauben eine Abgrenzung zu Paraffinen.
Chloride (Ph.Eur): max. 150 ppm. Nach Zusatz von Sibernitrat darf die Opaleszens einer Referenzlösung nicht stärker sein.
Trocknungsverlust (Ph. Eur.): max. 0.5 %.
Sulfatasche (Ph.Eur): max. 0,15 %.
Brechungsindex (CF 65): 1,470 bis 1,475; (Helv VI): 1,470 bis 1,479.
Dichte (CF 65): 0,884 bis 0,892.

Wollwachsalkohole müssen sich klar in heißem Ethanol 90% lösen (Ph.Eur), wobei eine solche Lösung sich nach Phenolphthaleinzusatz nicht rot färben darf (alkalisch reagierende Verunreinigungen).
Schmelzpunkt (Ph.Eur/Helv VII): mind. 58° C. Vor der Messung werden die bei max. 10° über Schmelztemperatur verflüssigten W. in Glaskapillare gefüllt und mind. 16 h bei 15° bis 17° C liegen gelassen.
Schmelzbereich (NF 18): nicht unter 56° C.
Säurezahl (Ph.Eur./Helv VII/NF 18): max. 2.
Hydroxylzahl (Ph.Eur/Helv VII): 120 bis 180.
Peroxidzahl (Ph.Eur/Helv VII): max. 20. Die Probe soll keilförmig aus der Substanz geschnitten werden, da an der Oberfläche von W. eine wesentlich stärkere Oxydation erfolgt.
Verseifungszahl (Ph.Eur/Helv VII/NF 18, 4 h unter Rückfluß): max. 12. Ph.Eur/Helv VII erlauben als Antioxidans max. 200 ppm Butylhydroxytoluol. NF 18 jedes geeignete bis max. 0,1%.
Trocknungsverlust (Ph.Eur/Helv VII/NF 18): max. 0,5%.
Asche (Ph.Eur/Helv VII): max. 0,1%; (NF 18): max. 0,15 %.
Wasseraufnahmevermögen (Ph.Eur/Helv VII): In eine zuvor geschmolzene Mischung von 0,6 g W. und 9,4 g Vaseline wird nach dem Erkalten portionsweise 20 ml Wasser eingearbeitet. Diese Emulsion muß 24 h stabil sein. Dieser Test wird ganz entscheidend auch von der Vaselinequalität beeinflußt.
Kupfer (NF 18): max. 5 ppm.
Gehaltsbestimmung: Wollwachsalkohole sollen mind. 30 % Cholesterin enthalten (Ph.Eur/Helv VII/NF 18): Die Probe wird in reinem Alkohol gelöst und die (C-3-beta konfigurierten) Sterine mit Digitonin ausgefällt, gewaschen, getrocknet und dann gewogen.

Lagerung: Wollwachs und Wollwachsalkohole sollen kühl und vor Licht geschützt in möglichst vollständig gefüllten Behältern gelagert werden. Bei einer Stabilisierung mit 200 ppm BHT ist bei Wollwachs eine Haltbarkeit von mind. 2 Jahre gewährleistet. Bei Wollwachsalkoholen ist die gleiche Zusatzmenge BHT erlaubt. Da die Wollwachsalkohole aber oxidationsempfindlicher sind, ist die gleiche Haltbarkeit nicht garantiert. Das BP 83 erlaubte noch 1000 ppm BHT bei Wollwachsalkoholen zuzusetzen.

Wirkungen: Wegen der starken W/O-emulgierenden Eigenschaften (hohe Wasseraufnahmefähigkeit) verbunden mit der geringen Tendenz zum Ranzigwerden ist Wollwachs (und Wollwachsalkoholsalbe) eine geschätzte Salbengrundlage (Absorptionsgrundlage). Die emulgierenden Eigenschaften sind aber auch die Ursache für die bekannten hautpflegenden Eigenschaften. Nach Clark, E.W. u. Steel, I.(13) penetriert Wollwachs durch das stratum corneum bis zu stratum granulosum, wo es spontan Hautfeuchtigkeit in Form einer Emulsion bindet (mittlerer Tröpfchendurchmesser: 40 nm) und so vermutlich als Puffer wirkt, um transepidermalen Wasserverlust durch Abgabe auszugleichen. Die spontane Wasseraufnahme und -abgabe eines Wollwachsfilmes läßt sich in vitro zeigen (14).

Resorption: Wollwachs wird in der Haut gespeichert, aber nicht resorbiert (15).

Anwendungsgebiete: Wollwachs beinflußt vor allem den Regenerierungsprozeß angegriffener oder schon geschädigter Haut. Deshalb ist es Bestandteil von Hämorrhoiden-Salben, Wundsalben, Salben gegen Ekzeme vor allem allergischer und seborrhoischer Genese und Salben gegen bakterielle Infektionen von Haut und Schleimhaut. Wegen seiner Reizlosigkeit (und weil es sich sterilisieren läßt) dient Wollwachs auch als Augensalbengrundlage (Helv VII/BP 93).

Allergische Reaktionen: Über die Häufigkeit des Auftretens einer allergischen Reaktion gegen Wollwachs wird widersprüchlich berichtet (16-19). 1975 zeigte Clark (16), daß die Allergierate von Lanolin bei der allgemeinen Bevölkerung mit höchstens 9,7 pro eine Million Personen angesetzt werden darf. Ursache dafür könnten Bestandteile der im Wollwachs vorhandenen freien Alkohole (8-12%) sein. Reduziert man nämlich diese Fraktion unter 3 %, so wird die Allergiehäufigkeit nochmals um den Faktor 10 gesenkt. Bei 149 Personen mit Reaktionen gegen normales Wollwachs zeigte nur eine Person auch Reaktionen gegen ein Wollwachs, bei dem der Gehalt an freien Wollwachsalkoholen unter 3 % reduziert war (20). Auth kommt zu ähnlichen Ergebnissen (24): Bei 51 Personen mit Reaktionen gegen Wollwachsalkohole (30 % in Vaseline), zeigten noch 38 positive Reaktionen bei Wollwachsalkoholsalbe DAB, 27 bei Wollwachs DAB, aber nur noch vier bei Wollwachs mit max. 3 % freien Alkoholen. Deutlich höhere Allergieraten wurden bei hydriertem Wollwachs gefunden (21-23).

Toxikologische Daten: Wollwachs ist völlig untoxisch. Eine LD₅₀ bei Ratten konnte nicht ermittelt werden (> als 16 g/kg).

Daten zur Ökologie: Wollwachs- und -alkohole werden in konventionellen Kläranlagen biologisch abgebaut.

(BBS) Biochemischer Sauerstoffbedarf: 1261 mgO₂/g
(CBS) Chemischer Sauerstoffbedarf: 3147 mgO₂/g
Ergebnisse über akute aquatische Toxizität liegen nicht vor.
 

Physikalische Daten:

HLB-Werte von Lanolin/Wollwachs und Lanolinerivaten:

Arzneibuchzubereitungen: Mischungen von Wollwachs und/oder Wollwachsalkoholen mit Cetearylalkohol und/oder Paraffinen/Vaselin weiß/gelb (flüssige und feste Kohlenwasserstoffe) -jeweils mit oder ohne Wasserzusatz- sowie in einigen Fällen auch mit Zusatz von pflanzlichen Ölen sind beliebte W/O Salben- bzw. Absorptionsgrundlagen und in einer Reihe von Arzneibüchern und nationalen Formelsammlungen vertreten. Aufgrund der nichtionischen Emulgatoreigenschaft von Wollwachs und Wollwachsalkoholen und der guten Emulsionsstabilität dieser Mischungen dienen sie in (meist älteren) Arzneibuchzubereitungen auch zur Aufnahme von Wirkstoffen, die teilweise eine Emulsionsbildung stark stören können, wie Salicylate, kolloidales Silber, Silbernitrat, Kaliumjodid, Resorcin, Quecksilberverbindungen, Terpentinöl, Campher und Teerlösungen.

• Cera Lanae cum Aqua composita (Zusammengesetztes wasserhaltiges Wollwachs) ÖAB 90,
• Simple Eye Ointment BP 93, Simple Ointment BP 93,
• Hydrous Wool Fat BP 93,
• Hydrous Ointment BP 93,
• Wool Alcohols Ointment BP 93,
• Unguentum cetylicum Helv VII,
• Unguentum ophthalmicum emulsificans Helv VII,
• Lanolinum (Adeps lanae 70 g/ Aqua purificata 20 g/ Olivae oleum 10 g) Helv VII,
• Unguentum Lanolcoli ÖAB 90,
• Unguentum Lanolcoli aquosum ÖAB 90,
• Unguenta ophthalmica Belg VI.

Sonstige Verwendung: In der Kosmetik dienen Wollwachs und seine Derivate vor allem als Emolliens und Rückfetter. So ist es Bestandteil von Nähr-, Fett-, Hand- und Nachtcremes, Lippenstiften, Shampoos (ethoxiliertes Wollwachs), After-shave-Präparaten und Bestandteil von Absorptionsgrundlagen (s. Rezepturen) und Baby-Cremes. Wollwachs wird auch als Weichmacher eingesetzt; so z.B. in Heftpflastern oder in Kaugummis (in der Lebensmittel-Zusatzstoff- Verkehrsverordnung (ZVerkV) zugelassen) und ebenso in Lebensmittelfarben. Im technischen Bereich findet Wollwachs vor allem Verwendung als Rostschutzmittel (Schiffe, Auto-Karosserie- und Unterbodenschutz) und in Lederfetten.

Wollwachsalkohole sind vor allem Bestandteil von Absorptionsgrundlagen in kosmetischen (z.B. NIVEA-Creme ® ) und pharmazeutischen Präparaten. Da Wollwachsalkohole pH-stabil sind (sie hydrolysieren nicht), werden sie als Emulgatoren in stark sauren bzw. alkalischen W/O-Emulsionen eingesetzt (z.B. Haarfärbemittel).

Cholesterin ist Ausgangsmaterial z.B. zur Herstellung steroider Hormone und von Flüssigkristallen und dient als W/O-Emulgator in (vor allem) kosmetischen Rezepturen.

Offizielle Monographien:

• Wollwachs Ph.Eur
• Wasserhaltiges Wollwachs Ph.Eur
• Hydriertes Wollwachs Ph.Eur.
• Wollwachsalkohol Ph.Eur.
• Wollwachsalkoholsalbe DAB 2011
• Lanolin DAB 2011
• Wasserhaltige Wollwachsalkoholsalbe DAB 2011

Unverträglichkeiten mit Rezepturbestandteilen: Von Wollwachs sind keine Unverträglichkeiten mit z.B. Arzneistoffen bekannnt, die durch eine chemische Reaktion hervorgerufen werden. Auch lassen sich z.B. Resorcin u.a. als Emulsionsstörer bekannte Produkte sogar noch in bestimmten Mengen in die (nicht-ionische) Wollwachs/Wasser-Emulsion einarbeiten, ohne dass die Emulsion bricht. Bei Rezepturen, die stark alkalisch sind (pH > 10) ist Wollwachsalkohol(salbe) vorzuziehen, da nicht auszuschließen ist, dass Wollwachs (als Estermischung) bei diesen Bedingungen teilweise hydrolysieren kann. Der Zusatz von Bleichmitteln (z.B. H₂O₂) kann eine Bleichung des Wollwachses (unter teilweisem Verbrauch des Bleichmittels) verursachen.

Literatur

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