Butylenglykol

Für Dich als Anwenderin oder Anwender ist Butylenglykol in erster Linie ein Hilfsstoff, der die Pflege angenehm macht, kein Wirkstoff mit eigenem Versprechen. Die beiden Hydroxygruppen des Moleküls ziehen Wasser an, deshalb wirkt der Stoff auf der Hautoberfläche als Feuchthaltemittel und hilft, die Haut weich und geschmeidig zu halten. Zusätzlich bringt er andere Bestandteile in Lösung und unterstützt so, dass Pflanzenextrakte, Vitamine oder andere Wirkstoffe gleichmäßig in der Rezeptur verteilt sind. Auf der Website trägt Butylenglykol den Verträglichkeits-Score 3, also ein niedriges Risiko, weil einzelne Ratgeber ihn kritisch sehen, während Fachquellen keine Einschränkung nennen.

Typische Produkte mit diesem Inhaltsstoff sind Cremes, Gele und Seren, aber auch Shampoos und Haarspülungen, da der Stoff sowohl in Leave-on- als auch in Rinse-off-Formulierungen eingesetzt wird. In Haarpflegeprodukten kann er die Schuppenschicht glätten und dem Haar ein weicheres Gefühl geben. Ein Lexikon zu koreanischer Kosmetik beschreibt ihn als Bestandteil vieler Hautpflegeprodukte, weil er Wirkstoffe transportiert und Formulierungen geschmeidig macht. Eine Naturkosmetik-Quelle hebt hervor, dass der Stoff vor allem das Austrocknen des Produkts verhindert und die Rezeptur widerstandsfähiger gegen Feuchtigkeit macht.

Erwarten darfst Du von Butylenglykol vor allem eine angenehme, nicht klebende Textur und einen Beitrag zur Feuchtigkeitsversorgung der Hautoberfläche. Ein Ratgeber beschreibt zudem, dass glykolhaltige Produkte eine glatte, seidig-weiche Oberfläche hinterlassen. Was Du nicht erwarten solltest: Die CosIng-Funktionen sagen nur, welche Aufgabe ein Stoff in einer Rezeptur hat; als Beleg für die Wirkung eines fertigen Produkts taugen sie nicht, weil erst die Dosierung und das Zusammenspiel aller Bestandteile darüber entscheiden. Ob eine Creme tatsächlich gut pflegt, hängt also von den übrigen Bestandteilen ab, nicht von Butylenglykol allein.

Grenzen gibt es vor allem bei sehr empfindlicher Haut. Mehrere Ratgeber halten den Stoff für gut verträglich und berichten nur selten von Irritationen oder allergischen Reaktionen. Eine andere Quelle merkt an, dass der Stoff bei manchen Personen die Poren beeinflussen oder die Haut reizen könne. Wer auf Glykole empfindlich reagiert, achtet deshalb auf den Eintrag Butylene Glycol in der Inhaltsstoffliste und greift bei Bedarf auf Rezepturen mit anderen mehrwertigen Alkoholen wie Glycerin zurück, die ähnliche Aufgaben übernehmen. Für alle anderen Hauttypen sprechen die ausgewerteten Fachquellen nicht gegen den Stoff.

Hersteller setzen Butylenglykol in nahezu allen Produktkategorien ein, weil er gleich mehrere Aufgaben in der Rezeptur übernimmt. In Öl-in-Wasser-Emulsionen wie Tagescremes und Lotionen dient er überwiegend als Feuchthaltemittel, das das Produkt vor dem Austrocknen schützt. In Gelen und Seren reguliert er die Viskosität, sodass sich die Textur besser verstreichen lässt. In dekorativer Kosmetik verhindert er als Lösungsmittel, dass Pigmente oder Farbstoffe verklumpen. Außerdem nutzt die Industrie ihn als Hilfsstoff in Parfümölen und Aromen, womit er den Geruch eines Produkts mitprägen oder einen Eigengeruch überdecken kann.

Konkrete Einsatzkonzentrationen nennen die ausgewerteten Fachquellen nicht; CosIng gibt für den Stoff keine Höchstmenge vor, sodass die Dosierung allein vom Rezepturzweck abhängt. Sinnvoll ist die Kombination mit anderen feuchtigkeitsbindenden Stoffen wie Glycerin und Hyaluronsäure sowie mit Pflanzenextrakten. Auch in Formulierungen mit Vitaminen und Antioxidantien taucht Butylenglykol regelmäßig auf, weil er als Lösungsmittel die Aufnahme dieser Bestandteile in die Haut unterstützen soll. Negative Wechselwirkungen mit anderen kosmetischen Inhaltsstoffen sind nicht bekannt. In Shampoos und Spülungen trägt der Stoff Feuchtigkeit in die Rezeptur ein und glättet die Haaroberfläche.

Für Dich zu Hause gibt es ein paar praktische Hinweise. Ein Lexikon beschreibt, dass der Stoff Produkte geschmeidig macht und Wirkstoffe in der Rezeptur transportiert; diese Eigenschaft nutzt Du am besten bei Seren und leichten Gelen, die Du auf die gereinigte Haut aufträgst. Wer Glykole meiden möchte, etwa wegen einer bekannten Empfindlichkeit, findet den Stoff auf der INCI-Liste unter Butylene Glycol und sollte auch nach Synonymen wie 1,3-Butylenglykol oder BG Ausschau halten. Nicht geeignet ist Butylenglykol als alleiniger Pflegestoff: Laut CosIng ist er zwar als hautpflegend gelistet, doch vier seiner fünf Funktionen betreffen allein die Rezeptur.

• Cremes und Lotionen: Feuchthaltemittel in O/W-Emulsionen, schützt vor dem Austrocknen des Produkts.
• Gele und Seren: Viskositätsregler für bessere Streichfähigkeit, Lösungsmittel für Wirkstoffe.
• Shampoos und Spülungen: bringt Feuchtigkeit in Rinse-off-Produkte und glättet das Haar.
• Dekorative Kosmetik: hält Pigmente und Farbstoffe in Lösung.
• Parfümöle: Hilfsstoff für Duftkomponenten und Aromen.

Regulatorisch ist Butylenglykol unauffällig: Die EU-Datenbank CosIng führt den Stoff unter der Verordnung (EG) 1223/2009 mit fünf Funktionen, aber ohne Einschränkung, Anhang-Eintrag oder Höchstkonzentration. Die Fachdatenbank haut.de, die sich auf Bewertungen von Gremien wie dem SCCS, dem CIR oder dem BfR stützt, nennt ebenfalls keine Einsatzbeschränkung und listet den Stoff mit den Funktionen feuchthaltend, hautpflegend, lösend und viskositätsregelnd. Verbraucher-Ratgeber bewerten den Stoff dagegen unterschiedlich, und diese Abweichung ist die Grundlage der gelben Einstufung.

Zur Verträglichkeit liegen unterschiedliche Einschätzungen vor. Nach Angaben eines Ratgebers verursacht Butylenglykol selten Irritationen oder allergische Reaktionen und gilt allgemein als sicher für Kosmetika. Eine Naturkosmetik-Quelle beschreibt, dass der Stoff bei empfindlichen Personen Haut, Augen und Nasenwege reizen kann, bezeichnet ihn aber zugleich als das am wenigsten reizende Glykol. Ein weiterer Ratgeber warnt, dass es bei einzelnen Anwendern zu verstopften Poren und Hautreizungen kommen kann. Der Hautschutzengel bewertet den Stoff als bedenklich und empfiehlt, ihn zu vermeiden; eine Begründung oder eine zugrunde liegende Studie nennt diese Quelle öffentlich nicht.

Was bedeutet das praktisch? Wechselwirkungen mit anderen kosmetischen Bestandteilen sind nicht bekannt. Wer sehr sensible Haut oder bekannte Allergien hat, sollte ein neues Produkt zunächst an einer kleinen Hautstelle ausprobieren. Alternativen nennen die Quellen nur indirekt: Die Gruppe der mehrwertigen Alkohole umfasst neben Butylenglykol auch Glycerin, Propylenglykol, Pentylenglykol und Hexylenglykol, die ähnliche Aufgaben in der Rezeptur übernehmen. Hinweise zur Lagerung ergeben sich aus der Stoffklasse: Das verwandte 2,3-Butandiol bildet erst bei erhöhter Temperatur entzündliche Dampf-Luft-Gemische, sein Flammpunkt liegt bei 85 °C; für den Hausgebrauch in fertigen Kosmetika hat das keine Bedeutung.

Hinter der INCI-Bezeichnung Butylene Glycol verbirgt sich chemisch Butan-1,3-diol, ein kleiner Alkohol mit zwei Hydroxygruppen an einer Kette aus vier Kohlenstoffatomen. In der EU-Datenbank CosIng sind dafür zwei CAS-Nummern hinterlegt: Die Nummer 107-88-0 bezeichnet das Diol als Gemisch, die Nummer 6290-03-5 die räumlich festgelegte (R)-Form. Der Oberbegriff Butandiol umfasst dagegen vier stabile Strukturisomere, nämlich 1,2-, 1,3-, 1,4- und 2,3-Butandiol, die sich nur in der Position der beiden OH-Gruppen unterscheiden. Gemeint ist in der Kosmetik ausschließlich das 1,3-Isomer; die anderen Butandiole fallen nicht unter diesen INCI-Namen. Der Name folgt der chemischen Systematik: Die Endung -ol kennzeichnet einen Alkohol, der Wortteil Glykol steht für einen zweiwertigen Alkohol, und Butylen verweist auf das Grundgerüst Butan.

Die gängige industrielle Route führt über Acetaldehyd: Daraus wird zunächst Acetaldol gebildet, das anschließend zu Butan-1,3-diol hydriert wird. Als Rohstoffbasis dienen dabei meist Erdölprodukte, weshalb mehrere Ratgeber den Stoff als synthetischen Inhaltsstoff einordnen. Daneben existiert ein biotechnologischer Weg: Durch Fermentation pflanzlicher Zuckerquellen wie Mais oder Zuckerrohr lässt sich der Stoff ebenfalls herstellen, was als nachhaltigere Alternative zur Erdölroute gilt. Die Fachdatenbank haut.de gibt den Ursprung deshalb mit synthetisch oder pflanzlich an. Für zertifizierte Naturkosmetik kann die fermentativ aus Zucker gewonnene Variante zugelassen werden, sofern der Zucker aus biologischem Anbau stammt.

In der Natur ist Butan-1,3-diol kein völlig fremder Stoff: Laut Wikipedia kommt es in Paprika (Capsicum annuum) vor. Deutlich besser dokumentiert ist das verwandte Isomer 2,3-Butandiol, das in Paprika, Kokospalmen, Echtem Süßholz und Wiesenklee nachgewiesen wurde und beim Bierbrauen aus Diacetyl durch die Hefe gebildet wird. Obergärige Biere enthalten davon 50 bis 130 mg pro Liter, und auch zum Aroma gerösteten Kaffees trägt dieses Isomer bei. Dieses 2,3-Butandiol dient zumeist als Ersatz für Glycerin, als Lösemittel für Farben sowie als Zusatz in Haarwässern, Rasierschaum und Zahnpasta, ist aber nicht mit dem kosmetischen Butylene Glycol identisch. Wer die beiden Stoffe verwechselt, überträgt Eigenschaften, die nur für das jeweils andere Isomer belegt sind.

Butylenglykol gehört zur Stoffklasse der zweiwertigen Alkohole, der Diole, und steht damit in einer Reihe mit Propylenglykol, Pentylenglykol und Hexylenglykol, die in der Kosmetik ebenfalls als mehrwertige Alkohole eingesetzt werden. Die Summenformel lautet C4H10O2 bei einer Molekülmasse von rund 90 g/mol; sie ist für alle Butandiol-Isomere gleich, nur die Lage der Hydroxygruppen unterscheidet sich. Chemisch zählen Alkohole zu den Hydroxyderivaten gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffe; je nach Stellung der OH-Gruppe im Molekül unterscheidet man primäre, sekundäre und tertiäre Alkohole. Alkohole dieser Art zählen neben Wasser zu den bedeutendsten Lösungsmitteln für kosmetische Zubereitungen. Dass das Molekül gleich zwei Hydroxylgruppen trägt, erklärt seine gute Mischbarkeit mit wässrigen Phasen und die Vorliebe für Wasser.

• Aussehen und Konsistenz: klar, farblos und eher dickflüssig; laut PubChem zieht die Substanz Wasser aus der Umgebungsluft an.
• Löslichkeit: hydrophil und wassermischbar, daher eines der am häufigsten verwendeten Lösungsmittel in Kosmetika.
• Funktion als Feuchthaltemittel: wird überwiegend in O/W-Emulsionen eingesetzt, um Feuchtigkeit im Produkt zu binden.
• Viskosität: verändert die Zähflüssigkeit einer Rezeptur; Gele und Cremes lassen sich dadurch leichter verstreichen.
• Haptik: macht Formulierungen weniger klebrig und verbessert das Auftragsverhalten.
• Stabilität: hält das Produkt vor dem Austrocknen zurück und macht die Formulierung widerstandsfähiger gegen Feuchtigkeitsschwankungen.

Das Molekül erklärt die Wirkung: Butan-1,3-diol besteht aus einer Kette von vier Kohlenstoffatomen, an deren erster und dritter Position je eine Hydroxygruppe sitzt. Alkohole sind Hydroxyderivate von Kohlenwasserstoffen, und nach der Zahl der OH-Gruppen spricht man von ein-, zwei- oder dreiwertigen Alkoholen; Butylenglykol ist ein Diol. Diese beiden polaren Gruppen bilden Wasserstoffbrücken zu Wassermolekülen, was die Mischbarkeit mit Wasser und die Neigung erklärt, Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen. Auf der Haut läuft derselbe Mechanismus ab: Der Stoff bindet Wasser an der Oberfläche und wirkt dadurch als Feuchthaltemittel.

Die zweite Funktion, das Lösen anderer Stoffe, beruht ebenfalls auf der Struktur. Weil Butylenglykol sowohl polare Hydroxygruppen als auch ein kleines Kohlenwasserstoffgerüst besitzt, kann es Bestandteile aufnehmen, die sich in reinem Wasser schlecht lösen, und sie gleichmäßig in der Rezeptur verteilen. Ratgeber leiten daraus ab, dass der Stoff die Penetration von Wirkstoffen wie Vitaminen in die Haut unterstützen könne; belastbare Messdaten dazu liegen in den ausgewerteten Quellen allerdings nicht vor. Die viskositätsregelnde Wirkung ergibt sich aus der zähflüssigen Konsistenz des reinen Stoffs, der die Fließeigenschaften von Gelen und Cremes verändert. Ein Ratgeber führt die verbesserte Mischbarkeit darauf zurück, dass die Hydroxylgruppen in Lösung mehr Ionen abgeben können.

Stereochemisch ist Butan-1,3-diol chiral, weshalb CosIng neben dem Gemisch auch die (R)-Form mit eigener CAS-Nummer 6290-03-5 aufführt. Beim verwandten 2,3-Butandiol gibt es wegen zweier gleich substituierter stereogener Zentren sogar drei Stereoisomere: die (R,R)-Form, die dazu enantiomere (S,S)-Form und die meso-Form. Deren Schmelz- und Siedepunkte unterscheiden sich, und bei Gemischen hängen die Werte von der Zusammensetzung ab. Reine Enantiomere des 2,3-Isomers lassen sich biotechnologisch mit Bakterien wie Klebsiella aerogenes gewinnen, die zur Butandiol-Gärung fähig sind. Für das kosmetische 1,3-Isomer nennen die vorliegenden Quellen keinen Einfluss der räumlichen Form auf die Funktion.

Zur Studienlage ist Zurückhaltung angebracht. Die ausgewerteten Quellen enthalten keine klinischen Untersuchungen, Penetrationsmessungen oder Verträglichkeitsstudien zu Butylenglykol, sodass sich die beschriebenen Mechanismen auf die chemische Struktur und die Funktionsangaben der Datenbanken stützen. Diese Einträge beschreiben lediglich die technische Rolle in der Rezeptur und belegen keine Wirkung auf der Haut; wie ein Produkt tatsächlich wirkt, hängt von der eingesetzten Menge und allen übrigen Bestandteilen ab. Auch die Einschätzung, der Stoff sei das mildeste Glykol, stammt aus einem Ratgeber und nicht aus einer Behördenbewertung. Eine Quelle schreibt dem Stoff zudem eine leichte konservierende Wirkung zu; da keine andere Quelle dies bestätigt, bleibt diese Angabe ohne Beleg.