Tenside sind das Mittel der Wahl, wenn hydrophobe, schwer wasserlösliche Substanzen in einer wässrigen Phase gelöst oder zumindest mit dieser kompatibel gemacht werden müssen. Tenside können jedoch einige Nachteile aufweisen, z. B. können sie auf Oberflächen oder im Endprodukt verbleiben, Schaumbildung auslösen oder stabilisieren, umweltschädlich sein usw. In solchen Fällen können Hydrotrope eine Alternative darstellen. Hydrotrope sind kleine amphiphile Moleküle, die ebenfalls hydrophobe Chemikalien in Wasser lösen können, allerdings oft erst bei deutlich höheren Konzentrationen als Tenside.

Dennoch bieten sie verschiedene Vorteile und werden daher in der Industrie häufig eingesetzt, entweder als alleinige Lösungsvermittler oder in Kombination mit Tensiden.

Wir haben kürzlich gefunden, dass klassische, gesundheitlich unbedenkliche und sogar kostengünstige natürliche Antioxidantien die Rolle solcher Hydrotrope übernehmen können. Darüber hinaus können sie die Löslichkeit von Molekülen, die schwer wasserlöslich sind, nicht weil sie ölig sind, sondern weil sie zur Aggregation neigen, deutlich verbessern, z. B. Indigo, Koffein oder einige Pestizide und pharmazeutische Wirkstoffe.

In diesem Beitrag zeige ich verschiedene Beispiele solcher Hydrotrope (sowie Solvotrope, die Moleküle in öligen Umgebungen solubilisieren) und ihre Vorteile bei der Formulierung. In diesem Zusammenhang diskutiere ich auch tensidfreie Mikroemulsionen und den Wert des Konzepts der sogenannten natürlichen tiefen eutektischen Lösungsmittel, die auf originelle Weise zur Verbesserung der Löslichkeit eingesetzt werden können.

Literatur:

Fusina, A. et al. J. Molec. Liq. 2024, 408, 125321-32.
Ulmann, N. et al., J. Coll. Interf. Sci.. 2023, 641, 631-642.