Date: Wednesday, 26 October 2022 - Friday, 28 October 2022 Room: Foyer 1st floor

Poster Language: English Category: Sustainability / Economic Sustainability Recycling von End-of-Life-Silikonprodukten Silikon ist ein vielseitiges Material, das in einer Vielzahl von verschiedenen Anwendungen eingesetzt wird, und als solches ist seine kommerzielle Bedeutung erheblich. Silikone sind ein integraler Bestandteil in Produkten, z.B. in Personal Care und Home Care. Die Herstellung von Silikonen ist jedoch sehr energieintensiv. Um den Wert dieser Ressource voll auszuschöpfen, können Silikonprodukte am Ende der Lebensdauer recycelt werden. So kann aus dem „Silikonmüll“ von heute ein wichtiger alternativer Rohstoff für morgen hergestellt werden. Dieser Ansatz für das Silikonrecycling folgt dem Waste-to-Value-Prozess und erfolgt in mehreren Phasen. Die End-of-Life-Polymere werden katalytisch in Silikonmonomere gespalten, dann modifiziert und schließlich zu z.B. einem neuen modifizierten Silikon in höchster-Qualität polymerisiert, das für Personal Care oder den Einsatz in Home Care Produkten verwendet werden kann. Der Beitrag von CHT Den Silikonexperten von CHT ist es gelungen, ein Produkt für den Einsatz in der Körperpflege und Home Care auf Basis von recycelten Monomeren aus Altsiliconpolymeren zu entwickeln. CHT-BeauSil™ RE-AMO 919 EM CHT-BeauSil™ RE-AMO 919 EM ist eine Emulsion auf Basis des Gluconamido Amodimethicone-Polymers, das ein universeller Bestandteil für die Haarpflege ist. Die Emulsion kann in verschiedenen Haarpflegeanwendungen wie Shampoos, Conditionern und Leave-In Produkten auf Wasserbasis verwendet werden. Die CHT war in der Lage, ein Verfahren zu entwickeln, was die Verwendung von recycelten Monomeren ermöglicht, um die höchste Reinheit eines 2nd-Life-Polymers für Personal Care zu erhalten. >94% des Silikonteils besteht aus recycelten Monomeren. Der Zuckeranteil und die Tenside sind natürlichen Ursprungs. Am Ende enthält das Produkt nur <1,0% neue synthetische Inhaltsstoffe. Der intelligent entwickelte Prozess bei CHT stellt sicher, dass sich die Produktqualität nicht von den klassisch hergestellten Silikonen unterscheidet.

Poster Language: English Category: Personal Care / Skin Care Natürliche Polysaccharide sind perfekt biologisch abbaubar, aber bieten keine gute Stabilisierung von kosmetischen Emulsionen. Emulium® Dolcea MB wurde entwickelt, um dieses Problem zu lösen und es dem Formulierer leicht zu machen. In Form von hydratisierten Lipidpellets, die sich aus speziell ausgesuchten Komponenten zusammensetzen, bietet dieser natürliche, COSMOS-konforme, vegane und ökologisch konzipierte Emulgator, die Robustheit und Flexibilität früherer PEG-basierter Inhaltsstoffe. Er unterstützt hohe Ölphasen (bis zu 45 %) mit einem breiten Polaritätsspektrum und ist mit Ethanol, natürlichen Konservierungssystemen und natürlichen Gelbildnern kompatibel. Der hitzestabile Emulgator benötigt keine hohen Scherkräfte und ermöglicht die Herstellung einer Vielzahl von Texturen - von Seren bis zu reichhaltigem Buttern - in einem breiten pH-Bereich. Die schnelle biologische Abbaubarkeit von Hautpflegecremes mit Emulium® Dolcea MB wurde bestätigt. Der sensorische Charakter von Emulium Dolcea MB ist deutlich spürbar. Bei allen Formulierungstypen wird eine extrem sanfte Sensorik erzielt, deren Wirkung über Stunden anhält. Die schützenden Ester, die aus der Veresterung von Jojoba- und Sonnenblumenöl resultieren, sorgen für die sensorische sowie für eine feuchtigkeitsspendende Wirkung. Diese von Gattefossé patentierte Technologie wird als "Wachsbutter" bezeichnet. Bei einer Bewertung durch ein Verbraucherpanel mit trockener und zu Trockenheit neigender Haut wurde die Verbesserung der Feuchtigkeit und des Hautkomforts besonders hervorgehoben. Auch die Strahlkraft und die Ebenmäßigkeit der Hauttextur wurden sichtbar verbessert. Die Haut wird signifikant und lang anhaltend mit Feuchtigkeit versorgt, selbst 48 Stunden nach Anwendung. Die Haut bleibt weich und geschmeidig. Zusammengefasst: ein einfaches Leben für Formulierer, die perfekte Kombination aus Sensorik und Wirksamkeit für nachhaltige und biologisch abbaubare Kosmetikprodukte.

Poster Language: English Category: Personal Care / Skin Care Vita Naturgel® - in den Ozeanen geboren, um in der Kosmetik zu landen Bei Kosmetika und Körperpflegeprodukten ist die Kontrolle der Rheologie mehr als bei jedem anderen Verbraucherprodukt ein entscheidender Faktor für die Funktionalität des Produkts. Doch daneben wollen die Verbraucher wirksame, biologische und natürliche Produkte kaufen, die sowohl ihre Haut als auch ihre Umwelt schützen. Vita Naturgel® ist ein wasserlösliches natürliches Hydrokolloid, das aus sorgfältig ausgewählten Rot- und Braunalgen gewonnen wird. Dieses pflanzliche Verdickungsmittel weist außergewöhnliche organoleptische Eigenschaften auf und verstärkt das natürliche Gefühl kosmetischer Produkte. In den letzten Jahren haben Biomaterialien auf Carrageen-Basis aufgrund ihrer multifunktionalen Qualitäten und bioaktiven Eigenschaften wie antivirale, antibakterielle, antioxidative und immunregulatorische Funktionen z.B. bei der Entwicklung von Medikamenten an Bedeutung gewonnen. Wir haben in Vita Naturgel® die Kombination von Carrageen mit anderen Hydrokolloiden untersucht, um verschiedene kosmetische Texturen zu erhalten und die rheologischen Eigenschaften zu verändern. Die Formulierung von Körperpflegeprodukten hängt von zahlreichen Faktoren ab, wie z. B. der Art und Weise, wie das Produkt aufgetragen wird, der Verträglichkeit mit anderen Inhaltsstoffen, dem Hautgefühl, der gewünschten Textur, der Positionierung des Produkts und der Stabilität. Der Einfluss von pH-Wert und Temperatur wurde untersucht, ebenso wie die Kompatibilität mit verschiedenen Lösungsmitteln, Tensiden und Elektrolyten. Die Hauptanwendungen sind Verdickung/ Gelbildung, Hautgefühl, Gewährleistung einer leichten Verteilbarkeit in verschiedensten Formulierungen wie Cremes, Lotionen, Körperbutter, Bade-, Duschgels und Shampoos, Rasiercremes und -gels, natürliche Zahnpasten. Es ist biologisch abbaubar, somit biokompatibel und unbedenklich. Es stellt die ideale Alternative dar, um mikroplastikhaltige Verdickungsmittel zu ersetzen.

Poster Language: English Category: Personal Care / Skin Care Da die anstehenden europäischen Vorschriften die Verwendung von flüchtigen Zyklomethiconen in Leave-on-Anwendungen einschränken und zugleich eine starke Nachfrage von Kunden und Verbrauchern nach der Verwendung von biobasierten und biologisch abbaubaren Materialien besteht, gibt es Bedarf an neuen biologisch abbaubaren Trägersubstanzen, die als Alternativen zu Zyklomethiconen mit nachhaltigen Ausgangsstoffen fungieren. EcoSmooth™ Universal Fluid 1100 kann als Alternative zu Zyklomethiconen, Kohlenwasserstoffen auf fossiler Basis und anderen Ölen in Leave-on-Anwendungen verwendet werden und bietet zusätzliche Eigenschaften und neue Formulierungsmöglichkeiten. Folgende Auswertungen wurden durchgeführt: * Volatilitätsprofile bei Raumtemperatur und Hauttemperatur (32 °C); * Sensorische Vergleiche mit Zyklomethiconen und organischen Flüssigkeiten unter Verwendung eines erfahrenen internen Dow-Bewertungsteams; * Umfassende Kompatibilitätsstudie mit einem breiten Spektrum an kosmetischen Materialien, einschließlich Duftstoffen, kosmetischen Wirkstoffen und Sonnenschutzmitteln, und dies in mehreren Verhältnissen; * Reinigungseigenschaften für wasserfeste Farbkosmetik; * Dispersion und Suspension von Pigmenten; * Formulierung in Öl-Wasser- und Wasser-Öl-Emulsionen, Sticks, Foundation. Mehrere Formulierungen, die EcoSmooth™ Universal Fluid 1100 enthalten, werden dargestellt, was die Vielseitigkeit dieser neuartigen Substanz in verschiedenen Leave-on-Hautproduktformaten zeigt, einschließlich Gesichtspflege, Körperpflege, AP-Deo und Farbkosmetika. EcoSmooth™ Universal Fluid 1100 ist ein zu 100 % erneuerbares, kohlenstoffhaltiges, neuartiges kosmetisches Trägerfluid, das Nebenprodukte aus Zuckerrohr- und Maisernte verwendet. Es hat eine mittlere Volatilität und ein ähnliches sensorisches Profil im Vergleich zu Zyklopentasiloxan, was es zu einer potenziellen Alternative zu bestehenden Trägersubstanzen macht. EcoSmooth™ Universal Fluid 1100 wird aus nachhaltigen Ausgangsstoffen gewonnen und ist letztendlich biologisch abbaubar. Es verfügt über ein gutes Sicherheitsprofil, wodurch dieser Träger ideal für die Formulierung besonders naturnaher Inhaltszusammensetzungen ist, ohne dabei die Textur, Sensorik und Leistung zu beeinträchtigen.

Poster Language: English Category: Personal Care / Hair Care Verbraucher wünschen sich schöne und gesunde Haare, aber chemische Verfahren und sogar die tägliche Pflege setzen die Haarfaser unterschiedlichen Schäden aus. Glätteisen, die Temperaturen von bis zu 240 °C erreichen können, und Haartrockner können das Faserkeratin abbauen. Angesichts dieser Folgen für das Aussehen des Haares suchen Verbraucher nach natürlichen Alternativen für die Haarwiederherstellung. Die am häufigsten verwendeten Inhaltsstoffe für den Hitzeschutz sind Silikone, aber die Verbraucher bevorzugen natürliche Inhaltsstoffe, um das Haar zu schützen und zu reparieren. Die Herausforderung bestand darin, einen natürlichen Inhaltsstoff für den Wärmeschutz zu entwickeln. Wir haben einen Inhaltsstoff entwickelt, SymHair Thermo: der 3 verschiedene Molekulargewichte kombiniert: Extraktion eines Pilzes aus der traditionellen chinesischen Medizin, reich an Polysacchariden, biotechnologisch gewonnener Hyaluronsäure (Heterosaccharid) und einem Monosaccharid (Fruktose). Diese einzigartige Zusammensetzung hat eine filmbildende Wirkung/Wirkung um die Haaroberfläche, die die Faser vor Schäden schützt. Die Ergebnisse sind vergleichbar mit denen der Hitzeschutzsilikone, einem traditionellen synthetischen Inhaltsstoff. Neben dem Wärmeschutz erleichtert die Verwendung dieses Inhaltsstoffs in Formulierungen das Haarstyling, was bedeutet, dass weniger Wärmeeinwirkung erforderlich ist (Fön, Glätteisen, Lockenstab usw.). Außerdem gewährleistet es selbst in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit langanhaltende Styling-Effekte. Die Auswertung erfolgte mittels Proteinverlustanalyse und DSC-Untersuchung zum Nachweis der Hitzeschutzwirkung, die Stylingbeurteilung durch das Rumba-System. Produkt Vorteile: - Natürlicher Inhaltsstoff auf Basis von TCM-Pilz zum Wärmeschutz. - Schützt die Haarfaser effizient vor Hitzeschäden. - Bringt selbst in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit einen langanhaltenden Styling-Effekt. - Erleichtert das Frisieren des Haares und verringert die Hitzeeinwirkung. - Erneuerbare Quelle – 100 % natürlich - Biologisch abbaubar - Cosmos genehmigt - Vegan

Poster Language: English Category: Personal Care / Skin Care Unsere Haut ist eines der Organe, das am stärksten auf äußere Einflüsse, insbesondere UV-Strahlen, reagiert. UV-Strahlen wirken sich auf die DNA der Hautzellen aus und haben strukturelle sowie funktionelle Veränderungen in den verschiedenen Hautschichten zur Folge. Besonders die Stammzellen der Keratinozyten in der Epidermis weisen eine hohe Photosensibilität auf. UVA induzierte DNA-Läsionen führen zu einer Schwächung ihres Selbsterneuerungspotenzials und gefährden so die langfristige Gesundheit der Keratinozyten. Experten in den Bereichen Beschaffung, Pflanzenextraktion und Zellbiologie haben ihr Wissen gebündelt, um SOLASTEMIS™ zu entwickeln. Der Extrakt wirkt im Herzen der Epidermis, indem er die DNA der Keratinozyten vor UVA-induzierten Läsionen schützt, aber auch die körpereigene DNA-Reparaturkapazität stärkt. Auf diese Weise bewahrt er das Stammzellpotenzial der Epidermis und gewährleistet eine angemessene und dauerhafte Homöostase der Haut. Darüber hinaus bietet Solastemis™ ein Schutzschild für die Dermis, indem es wichtige Proteine (Kollagen, Elastin) vor dem Abbau durch UV-Strahlung bewahrt. Der Wirkstoffe wurde in einer Doppelblindstudie im Vergleich zu Placebo an 33 kaukasischen Frauen im Alter von 37 bis 55 Jahren aller Hauttypen getestet. Es wurde eine Reihe von Analysen durchgeführt, um die Fähigkeit von Solastemis™ zur Verbesserung von Photoaging-assoziierten Auswirkungen auf die Haut zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Reduktion der Krähenfüße sowie eine Glättung des Mikroreliefs. Der Hautton wird verbessert und der Teint wirkt strahlender, gleichmäßiger und gesünder. Die Frucht der Sechium edule, aus welcher die aktiven Moleküle gewonnen werden, wird im majestätischen Cirque de Salazie auf der Insel La Réunion nachhaltig angebaut und von Hand geerntet. Die Extraktion mit dem von Gattefossé patentierten Lösungsmittel "NaDES" ermöglicht die Gewinnung eines umweltfreundlichen Rohstoffes (99,85% natürlichen Ursprungs - ISO16128) mit hoher Wirksamkeit.

Poster Language: English Category: Personal Care / Decorative, Hair and Skin Care Silikone sind zweifellos vielseitige und besonders schwer zu ersetzende Inhaltsstoffe. Verschiedene Molekulargewichte, unterschiedliche Verzweigungen oder Additionen von Gruppen, verleihen ihnen eine Vielzahl von Eigenschaften, die sonst kaum erreichbar sind. Heute gibt es auf dem Markt zahlreiche Rohstoffe, mit denen diese wertvollen Silikone ersetzen werden sollen, sei es aus regulatorischen Gründen oder aufgrund von Herausforderungen zur biologischen Abbaubarkeit. Die wichtigsten Technologien, die heute allgemein diskutiert werden, basieren auf zwei Arten von Chemie: Ester, mit seidigem touch oder Mischungen, die flüchtige Alkane enthalten. In beiden Fällen sind die Alternativen eher auf die Hautpflege ausgerichtet und kopieren die Sinneswahrnehmung der Haut. Es gibt jedoch nur wenige oder keine Lösungen für den Haarsektor, die auf Pflege, Glanz und Kämmbarkeit abzielen. Auch im Make-up-Bereich fehlt es an Alternativen, um Pigmente effektive zu verteilen, ohne die Haut auszutrocknen. Wie kann zum Beispiel Dimethicone ersetzt werden? P2 Science hat sich dieser Herausforderung gestellt und bietet wirklich Alternativen an, zu den synthetischen Silikonen, wie z. B. Dimethicone. Diese sind zudem abbaubar. Diese innovativen Rohstoffe haben einzigartige INCI-Namen, Diese, aus der „grünen“ Chemie stammenden Inhaltsstoffe, bieten echte Leistungsmerkmale für die Haut-, Haar- und Make-up-Branche. Die Citropol® Rohstoffe kombinieren diese Elemente und sind gleichzeitig in der praktischen Anwendung absolut sicher. Auf der Grundlage von upcycled Ausschuss aus der Papierindustrie und dank eines patentierten, energiesparenden Verfahrens, werden diese Polycitronellol-Polymere die Kosmetikindustrie zukunftsweisend entwickeln. Auf der Forum for Innovation Posterausstellung des SEPAWA® CONGRESS werden wir Ihnen wissenschaftliche Daten über die Anti-Soaping -Eigenschaften dieser Inhaltsstoffe und deren hohe Fähigkeit Pigmente zu dispergieren, vorstellen. Wir werden Ihnen die Ergebnisse an Panel-Tests zur Haut Sensorik zeigen und, neben Bildern von der Verwendung dieser Inhaltsstoffe in der praktischen Anwendung, Daten zur Haarpflege vorstellen. Diese Daten basieren auf anerkannten wissenschaftlichen Methoden, wie zb DSC (Differential scanning calorimetry), zur Bestimmung des thermischen Widerstands der Haarfaser.   

Poster Language: English Category: Personal Care / Skin Care Unsere moderne Welt ruft nach global anwendbaren und vielseitigen Lösungen für Körperhygiene. SymClariol (Decylene Glycol) ist unser China konformer kosmetischer Inhaltsstoff, der die multiplen Aspekte der kosmetischen Hygiene abdeckt. Seine lipophile Natur und die anti-mikrobiellen Eigenschaften machen SymClariol zu einer multifunktionellen Option für Kosmetik von Kopf bis Fuss. Wir stellen neuartige Konzepte vor, die vom Thema Kopfhautschuppen und dem Austausch von Zink pyrithion über die Gesichtshygiene bis zu Fusspflege reichen.

Poster Language: English Category: Home Care / Cleaning Agents Mehr den je stehen Hersteller von Pulverwaschmitteln vor großen Herausforderungen. Sie müssen in einem rückläufigen Markt bei hohem Kostendruck, Preisschwankungen, Enpässen und Lieferkettenunterbrechungen ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern. Dies sind die Rahmenbedingungen des Marktes auf der einen Seite. Darüber hinaus führt auf der anderen Seite der zunehmende Druck von NGO´s zu einem wachsenden Verbraucherbewusstein für eine nachhaltige Herkunft von Rohstoffen und zur Vermeidung von erdölbasierten und biologisch schlecht abbaubaren Inhaltsstoffen. Dies betrifft auch nicht nachhaltige Technologien zum Erhalt des Weißheitsgrades. Gleichzeitig signalisiert der deutschen Handel ehrgeizige Umweltziele und stellt damit auch im Bereich Waschen und Reinigen strenge Umweltanforderungen an Produkte und Lieferanten. Wie können Waschmittelhersteller die Akzeptanz durch Handel und Verbraucher steigern? Und wie können sie dabei wettbewerbsfähig bleiben ? Und wie können sie gleichzeitig Qualitätseinbußen und Innovationsmangel vorbeugen, welche durch auschließliche Kostenoptimierungen herkömmlicher Formulierungen ausgelöst werden ? Stellen Sie sich vor, es gäbe eine aus der Natur adaptierten Technologie, mit der 8% der Rezepturkosten von Pulverwaschmitteln eingespart werden und welche gleichzeitig eine neue, nachhaltige Technologie zum Erhalt und zur Verbesserung von Weißgrad und Farbbrillianz darstellt. Das klingt utopisch, ist jetzt aber möglich. Inspririert von der Kraft der Natur freut sich Novozymes, die Einführung von Luminous® 100T als neueste, kostensparende und biologischen Lösung für Weißgrad und Farberhalt durch Pulverwaschmittel bekannt zu geben. Luminous® 100T stellt eine Lösung für viele der heutigen Herausforderungen des Marktes dar und ist ein wichtiger Schritt in Richtung des Mainstreams hin zu nachhaltigen Waschmitteln.

Poster Language: English Category: Sustainability / Environment Klimaschutz, Reduzierung von Treibhausgasemissionen und Einsparung fossiler Ressourcen sind Schlüsselelemente für eine nachhaltigere Zukunft. Verbraucher sind zu Recht besorgt über die Nachhaltigkeit und den ethischen Fußabdruck der Produkte, die sie täglich verwenden, daher konzentrieren sich die Kosmetikhersteller verstärkt auf nachhaltige Lösungen. Eine Antwort auf diese Marktanforderungen liefert die von Thor entwickelte Microcare Eco Produktreihe, welche auf dem Biomassenbilanz-Verfahren basiert. Durch nachhaltige Prozesse und innovative Inhaltsstoffe tragen wir dazu bei, kosmetische Produkte zu schützen und gleichzeitig Treibhausgasemissionen zu reduzieren sowie einer fortschreitenden Umweltzerstörung entgegenzuwirken, um letztendlich die negativen Auswirkungen auf unseren Planeten zu minimieren.

Poster Language: English Category: Home Care Toxikologische und umweltbezogene Risikoprofile von häufig eingesetzten Desinfektionsmitteln, die als quartäre Ammoniumverbindungen (QAVs) bekannt sind – insbesondere Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid (ADBAC) und Didecyldimethylammoniumchlorid (DDAC) – werden untersucht und mit Risiken des neu auf dem Markt erhältlichen chemischen Desinfektionsmittels Glyclean™ D Glykolsäure verglichen. Faktoren wie chemischer Abbau in der Umwelt, Bioakkumulation, aquatische Toxizität, Lungenfibrose, Fortpflanzungsstörung und Antibiotikaresistenz werden untersucht. Glyclean™ D Glykolsäure erweist sich als grundsätzlich sichereres Desinfektionsmittel und ergänzt als leistungsstarker Wirkstoff die Clean & Disinfect Toolbox.

Date: Wednesday, 26 October 2022 - Friday, 28 October 2022 Room: Foyer 2nd Floor

Poster Language: English Category: Fundamental Research Detergents play an important role in fundamental research, industry, and daily life. Owing to their amphiphilic properties, their applications range from disinfection and cleaning to protein extraction and drug discovery. For most applications, suitable detergents are identified by empirical screenings, which can drive up the time and costs of projects. To circumvent this problem, design guidelines are required to accurately predict the optimal structure of detergents for a given application. However, establishing such guidelines through structure-property relationship studies has been hampered by the fact that in most cases, the detergents being compared often differ in more than one structural parameter. Furthermore, currently available strategies for the synthesis of detergents only allow for production of molecular structures within a chemical space with limited variability in terms of polarity and molecular shape. These molecular properties are determining factors in applications. Therefore, new design concepts are needed to facilitate the optimization of detergents for applications. Herein we report a new strategy for the facile preparation of a novel class of designer detergents with tailor-made properties. Our combinatorial synthesis enables the fusion of different detergent head groups into hybrid detergents. Notably, this strategy provides a choice between high-throughput preparation of detergents for small-scale applications, and large-scale production of individual detergents. Compared to existing procedures, our strategy can afford detergents in a much wider range of molecular properties. Furthermore, it provides an easy access to a yet unexplored part of the detergentome (entirety of all detergents). Our combinatorial synthesis allows to readily modulate the polarity and molecular shape of amphiphiles, thus enabling the preparation of hybrid detergents with scalable properties. We anticipate this technology will lead to the establishment of accurate design guidelines that will enable the optimization of detergents for different applications in the future.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Keywords: surface activity, dicationic ionic liquids,  Certainly, surface active ionic liquids (SAILs) seem to be a group of chemical compounds that have made a breakthrough in chemical research. The phenomenon of SAILs allows the design of compounds by a combination of the desired cation and anion with the targeted physicochemical properties. The ion responsible for surface properties consists of both hydrophilic and hydrophobic fragments. Their effective reduction of surface tension predicts the replacement of traditional surfactants. The wide interest in these compounds results from their unique structure, which allows them for facile adsorption on the water-air interface. Over the past few years, a significant number of articles have been published to assess the biological application of dicationic ionic liquids. Thus, these types of surfactants were used as antibacterial agents in drugs or disinfectants in many biomedical products. In addition, dicationic ionic liquids have been useful in agronomy as insect repellents or may be a good weed control agent.  The aim of this study was to investigate the surface activity in the aquatic environment of dicationic ionic liquids based on natural anions. The basic interfacial parameters that include the critical micelle concentration (CMC), surface tension in the CMC (γCMC), the adsorption efficiency (pC20), surface excess (Γmax), the minimum surface occupied by a single molecule (Amin) were investigated and compared. Knowing that the compounds obtained are effective in limiting the feeding of adult and larvae confused flour beetle (T. confusum), it was decided to correlate the deterrent activity with the surface properties of analyzed dicationic ionic liquids. Accordingly, it was found that the deterrent activity of the studied compounds increases with increasing wetting ability.  This work was funded by the Ministry of Education and Science in Poland 0912/SBAD/2209.

Poster Language: English Category: Fundamental Research The structural characterization of membrane proteins in their native state has attracted increasing attention as interactions of drugs with membrane proteins are of fundamental importance for the development of new drugs. Native mass spectrometry (nMS) has proved to pose a valuable analysis technique which is capable of analysing isolated membrane proteins. However, successful purification and analysis of native membrane proteins in complex with lipids heavily depends on the selection of detergents. In order to develop a quantitative criteria for the development of suitable detergents, we hypothesized that the utility of detergents for the purification of native membrane proteins can be optimized by means of the hydrophilic-lipophilic balance (HLB). A series of first-generation, dendritic oligoglycerol detergents ([G1]-OGDs) with HLB values between 7 and 14 and varying lipophilic segments were synthesised and tested for the purification of several membrane proteins, such as the fluorescently labelled bacterial aquaporin channel AqpZ-GFP or the thermostabilized mammalian neurotensin receptor NTSR1. Our results show that pushing the HLB values of [G1]-OGDs into the range of 11.2 - 12.6 delivers detergents that are suitable for the extraction of large quantities of intact membrane proteins from biological membranes. Furthermore, these [G1]-OGDs also enabled the purification and nMS analysis of intact membrane proteins in one go. Translating this knowledge into a molecular detergent structure revealed the best building block combination to be a hydrophilic triglycerol head group and a lipophilic dodecyl alkyl chain. This leads us to the conclusion that the HLB system can serve as a guide for the optimization of the lipophilic tail in detergents to enable the purification of large membrane protein quantities. Utilizing the observed correlation between the HLB value and the detergent’s membrane protein purification performance could simplify the development of detergents for the purification and analysis of yet not successfully analysed membrane proteins.

Poster Language: English Category: Fundamental Research The control of biofouling in aqueous environments ranging from biomedicine to sensor technology is a major problem (e.g. for implants, sensors or ship paints), the case of marine technology presenting a particular challenge. In the general thrust to overcome the hitherto employed solution using (and releasing) biocides, strongly hydrophilic polymer surfaces made of zwitterionic polymers have shown promising low-fouling properties together with high biocompatibility. In particular hydrogel films of copolymers incorporating sulfobetaine monomers can strongly reduce the non-specific adsorption of proteins, diatom and bacteria; still, further improvements are necessary. First, the antifouling performance depends both on the specific zwitterionic building block and the specific foulant(s) studied. Also up to now, predictive structure-property relationships between polyzwitterions and their fouling behaviour could not been established. Furthermore, field assays in marine environment revealed a huge discrepancy of the antifouling performance compared to lab assays, due to silt uptake into the a priori highly performing weakly cross-linked zwitterionic coatings. Thus, the combination of mechanical stability and antifouling properties in one system is crucial for marine applications to maintain antifouling performance and increase service life. The increase of crosslink density is an attractive option to improve the mechanical performance of such films, yet, a concomitant higher content of hydrophobic components may counteract the antifouling properties. Therefore, we are exploring strategies to increase the mechanical stability while keeping hydrophilicity high. Systematic studies of crosslink content, the zwitterionic moiety’s structure and fouling resistance shall deepen structure-properties relationships.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Oleic acid is an interesting renewable starting material for the synthesis of new monomers that may be useful for application in adhesives and coatings.[1,2,3]  Esterification of the carboxylic group and epoxidation of the internal double bound followed by ring opening reaction of the epoxy group formed using imidazole results in a starting material for a broad variety of new ionic liquids.[1]  In this work methanol, iso-propanol, and n-butanol were used for the esterification reaction resulting in methyl oleate, iso-propyl oleate, and n-butyl oleate in high yield.  Epoxidation of the oleates resulted in the corresponding epoxy compounds in high yield as well.  However, the yield on imidazole substituted stearates obtained by epoxy ring opening reaction of the epoxy compounds with imidazole was lower.  In a further reaction step, quaternization of the imidazole structure was carried out either with methyl mesylate or various alkyl iodides resulting mostly in room temperature ionic liquids. Rheological investigation[4] of the imidazolium mesylate substituted stearates showed Newtonian behavior in shear rate dependent measurements between 0.1–100 s-1.  Viscosity of the imidazolium mesylate substituted methyl stearate was higher compared to both the imidazolium mesylate substituted iso-propyl stearate and the imidazolium mesylate substituted n-butyl stearate. Interestingly, the imidazolium mesylate substituted stearates are water soluble ionic liquids although corresponding imidazolium iodide substituted stearates do not show water solubility.  Therefore, water soluble imidazolium mesylate substituted stearates open new possibilities for application as surfactants. References [1] S. Walther, V. Strehmel, ChemistrySelect 2019, 4, 4679-4681. [2] W. Maaßen, S. Oelmann, D. Peter, W. Sowald, N. Willenbacher, M.A.R. Meier, Macromol. Chem. Phys. 2015, 216, 1609-1618. [3] B. Sanay, B. Strehmel, V. Strehmel, , Chemistry Select 2019, 4, 10214-10218. [4] The authors gratefully acknowledge SEPAWA e. V. for kindly sponsoring the rheometer MCR 302 from Anton Paar that was used for the rheological measurements.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Die Polymerisation von monodispersen Wasser-in-Monomer-Emulsionen führt zu monodispersen makroporösen Polymeren mit nicht kugelförmigen Poren, die geschichtete Porenwände aufweisen. Wir stellten fest, dass diese Morphologie durch die Diffusion von Tensiden und die Phasentrennung während der Polymerisation verursacht wird. Feste Polymerschäume vereinen die vorteilhaften Eigenschaften von Schäumen und Polymeren. Die resultierenden Materialien sind sowohl leicht als auch isolierend. Allerdings hängen die Eigenschaften bis zu einem gewissen Grad von der Struktur ab, die sich mit den üblichen Produktionsmethoden für Polymerschäume nicht ohne weiteres anpassen lässt. Die Verwendung von monodispersen Wasser-in-Monomer-Emulsionen als Polymerisationstemplate löst dieses Problem, wirft aber auch eine andere Frage auf: Warum ändert sich die Form der Poren von einem kugelförmigen Templat zu einem polyedrischen Polymerschaum, wenn ein wasserlöslicher Initiator verwendet wird? Wir untersuchten die Morphologie makroporöser Polymere mit unterschiedlichen Tensidmassenanteilen, die aus Emulsionstemplaten polymerisiert wurden. Die Struktur sowie die Größe der Poren und die Dicke der Schichten wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie bestimmt. Darüber hinaus wurde ein ternäres Phasendiagramm erstellt, das die Polymerisation simulierte, um die Reaktion von Monomer/Tensid-Gemischen auf die Polymerisation zu untersuchen. Wir stellten fest, dass die poröse Innenschicht der Wand umso dicker ist, je höher die Tensidkonzentration ist. Dies deutet auf einen Diffusionsprozess überschüssiger Tensidmoleküle in die innere Monomerphase hin, der durch die Phasentrennung zwischen Monomer und Polymer während der Polymerisation verursacht wird. Dieser Prozess führt auch dazu, dass ein Teil der Tensidmoleküle an die Wasser-Monomer-Grenzfläche diffundiert, wodurch sich deren Fläche vergrößert und sich die Porenform von kugelförmig zu polyedrisch verändert.

Poster Language: English Category: Fundamental Research In der Industrie werden Schäume oft für einen Teil eines Prozesses benötigt, können aber in nachgelagerten Prozessen nachteilig sein. Herkömmlicherweise werden Antischaum- und/oder Entschäumungsmittel verwendet, um unerwünschten Schaum zu kontrollieren. Unglücklicherweise verändern diese Zusätze die Zusammensetzung der Schäumlösung, wodurch die Rückgewinnung und Wiederverwendung des Schäummittels verhindert wird. Eine Lösung zur Schaumkontrolle ohne zusätzliche Chemikalien ist die Verwendung eines Moleküls, das zwischen einem Tensid und einem Entschäumer umgeschaltet werden kann. Solche Moleküle werden schaltbare Tenside genannt, sie können zwischen einer Form mit signifikanter Oberflächenaktivität (der "Ein"-Form) und einer Form mit geringerer Oberflächenaktivität oder geringerer Fähigkeit zur Stabilisierung eines Schaums (der "Aus"-Form) umgeschaltet werden. CO2 ist ein vorteilhafter pH-Auslöser für diesen Prozess, da es ungiftig und kostengünstig ist und keine Salzbildung wie Säuren und Basen verursacht. Während die meiste Aufmerksamkeit CO2-schaltbaren Tensiden mit schaltbaren Kopfgruppen galt, haben wir CO2-schaltbare Tenside entwickelt, bei denen die Tensid-Kopfgruppe permanent anionisch, kationisch oder nichtionisch ist und die CO2-reaktive Gruppe in der Mitte der Gruppe platziert ist Kohlenwasserstoffschwanz. Unter Luft ist die CO2-reaktive Gruppe neutral und fungiert als Teil des hydrophoben Schwanzes. Wird diese Form des Moleküls Wasser zugesetzt und Energie zugeführt, entsteht ein stabiler Schaum. In Gegenwart von CO2 wird die auf CO2 ansprechende Gruppe im Schwanz protoniert und reduziert oder stört die amphiphile Natur des Moleküls, was wiederum die Fähigkeit des Moleküls, einen Schaum zu stabilisieren, deaktiviert. Diese Tenside sind in industriellen Anwendungen vorteilhaft, wo Schaum unter Luft benötigt wird. Wenn kein Schaum mehr erwünscht ist, kann dem System CO2 zugesetzt werden, was eine einfachere Nachbearbeitung und Wiederverwertung der Tensidlösung ermöglicht.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Das hydrophilic-lipophilic-deviation (HLD)-Konzept kann als Leitfaden zur Formulierung von Tensid/Öl/Wasser-Systemen genutzt werden. Im Gegensatz zum hydrophilic-lipophilic-balance (HLB)-Konzept berücksichtigt das HLD-Konzept zusätzlich formulierungsrelevante Einflussgrößen wie Art des Öls, Temperatur und Salinität. Bei der Modellierung von Tensidmischungen wird ideales Mischungverhalten angennomen, was jedoch in der Regel von der Realität abweicht. In dieser Arbeit wurde ein ternäres Tensidsystem, bestehend aus anionischem und nicht ionischem Tensid sowie Alkylpolyglycosid, betrachtet und dessen Phasenverhalten mit Isopropylmyristat (IPM) untersucht, um nicht ideales Mischungsverhalten zu beschreiben. Das surfactant/oil/water (SOW)-Phasenverhalten wurde mittels dynamischer Salinitätsscans untersucht, wobei die Leitfähigkeit des SOW-Systems in-situ unter sich ändernder Salinität gemessen wurde und die optimale Salinität S* via Phaseninversion bestimmt wurde. Die berechnete optimale Salinität wurde mit den experimentellen Daten verglichen und ein nicht-idealitäts-Term wurde berechnet. Abschließend wurde die Abweichung vom idealen Mischungsverhalten mit Hinblick auf mögliche Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Tensiden der Mischung diskutiert.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Plasmamembranen von Prokaryonten bestehen zu einem großen Teil aus Lipiden wie Phosphatidylglycerolen. In dieser Studie wird die Rolle der geladenen Lipide in der Plasmamembran im Hinblick auf die Wechselwirkung mit dem antiviralen Saponin Aescin in der Membran untersucht. Aescin ist ein pflanzliches Tensid, das in der Rosskastanie vorkommt und für seine entzündungshemmenden, antiexsudativen, antiödematösen und venotonischen Eigenschaften bekannt ist. Es wurden kleine unilamellare Vesikel (SUVs) aus 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DOPG) mit unterschiedlichen Mengen an Aescin analysiert. DOPG hat eine Hauptphasenübergangstemperatur von -18 °C, woraus folgt, dass nur die flüssige Phase (Lα) zugänglich ist. SUVs mit unterschiedlichen Aescin-Anteilen zwischen 0 und 50 mol% werden mittels Cryo-TEM-Verfahren, Kleinwinkel-Neutronen- und Kleinwinkel-Röntgenstreuung (SANS/SAXS) und Weitwinkel-Röntgenstreuung (WAXS) analysiert. Die Cryo-TEM-Bildgebung zeigt, dass sowohl DOPG ohne Aescin als auch DOPG mit 50 mol% Aescin Vesikel bildet. Kleinwinkel-streuungsdaten werden mit der Kratky-Porod (KP)- und Modified-Kratky-Porod (MKP)-Methode sowie mit der Guinier-Approximation ausgewertet. Anschließend werden die Kleinwinkelstreuungsdaten mit dem Softwarepaket GIFT von Otto Glatter Fouriertransformiert und die Elektronendichteverteilung mit DECON analysiert. Darüber hinaus werden die Weitwinkelstreuungsdaten mit Hilfe von Lorentz-Funktionen angepaßt, um den Ketten-Ketten-Korrelationsabstand zu bestimmen. Die vollständige Mischbarkeit von DOPG und Aescin wird selbst bei einem Lipid/Saponin-Verhältnis von 1:1 festgestellt.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Aminosäure-basierte Tenside besitzen häufig umweltfreundliche und in der Anwendung milde Eigenschaften, sind dabei aber oft strukturell auf die Acylierung oder Alkylierung des N- bzw. C-Terminus limitiert. Durch die Verbindung von hydrophoben Dienen und Aminosäuren über die Diels-Alder-Reaktion mit zyklischen Anhydriden kann die strukturelle Vielfalt deutlich erhöht werden. Die Kombination von Dienen und verbindenden Dienophilen mit unterschiedlicher Struktur erlaubt eine einfache Modifikation der hydrophoben Kette, während der Einsatz natürlich vorkommender Aminosäuren Zugriff auf zwanzig unterschiedliche Kopfgruppen mit verschiedener Hydrophobie und Gesamtladung gibt. Die Umsetzung von bio-basiertem Myrcen mit den biogen herstellbaren Plattform-Chemikalien Maleinsäureanhydrid und Citraconsäureanhydrid als Dienophil ermöglicht den Zugriff auf ein strukturell vielfältiges Set an vollständig bio-basierten Tensiden. Die Synthese und Charakterisierung der Tenside wird exemplarisch mit einer Auswahl von Aminosäuren gezeigt. Die Mikrowellen-unterstützte Reaktionsführung ermöglicht eine schnelle und selektive Synthese von Fettsäure-analogen, hydrophoben zwei-Komponenten Strukturen. Die anschließende ringöffnende Kondensation der Anhydrid-Gruppe mit den Aminosäuren verläuft effektiv in wässriger Lösung. Mit dieser Methode konnten natürliche Aminosäuren mit sehr guten Ausbeuten von bis zu 90 % umgesetzt werden. Erste physikochemische Charakterisierungen zeigten, dass die Addition einer Aminosäure, abhängig von der eingesetzten Aminosäuren, den amphiphilen Charakter des Moleküls leicht bis signifikant verstärkt. Sowohl Schaumbildung als auch eine Absenkung der Oberflächenspannung konnte für alle Verbindungen beobachtet werden, wobei der gebildete Schaum oft nur eine geringe Stabilität zeigt. Durch Absenken des pH-Werts der Tensid-Lösung auf einen Haut-freundlichen pH-Wert von 5,6 konnte die Schaumstabilität deutlich erhöht werden. Die Anwendung der polaren, kationischen Aminosäuren Lysin und Arginin als Kopfgruppen zeigte eine höhere Schaumstabilität und eine stärkere Reduktion der Oberflächenspannung.

Poster Language: English Category: Fundamental Research In den letzten zwanzig Jahre hat der Markt für automatische Geschirrspülmittel (automatic dishwasher detergent, ADW) eine Vielzahl neuer und innovativer Waschmittelformulierungen als Reaktion auf Marktanforderungen, Rohstoffkosten und behördliche Anforderungen entwickelt. Eine der größten Herausforderungen für nordamerikanische und europäische Formulierer von ADW-Pulvern, flüssigen Gelen, Tabletten und Kapseln in den letzten Jahren war die Entwicklung effektiver und wirtschaftlicher Builder-Alternativen und allgemeiner Waschmittelformulierungen, um der fortschreitenden Reduzierung und schließlich dem Verbot von ADW entgegenzuwirken Tripolyphosphat (TPP) aus ADW, die 2010 (USA) und 2017 (EU) auftraten. Dieses Papier untersucht die Entwicklung der chemischen Formulierung von ADW in den USA und der EU von den frühen 2000er Jahren bis 2019 als Reaktion auf diese regulatorischen Änderungen. Die in dieser Studie verwendeten Daten zur chemischen Zusammensetzung stammen vom Battelle World Detergent Program, das seit den frühen 1990er Jahren chemische Formulierungsänderungen in Haushaltsprodukten überwacht. Die in diesem Artikel diskutierten Daten wurden mit verschiedenen Analysetechniken erstellt und beinhalten die Quantifizierung und Charakterisierung von Tensiden, Buildern (Phosphaten, Zeolith, Silikat, Carbonat, organische Säuren), Bleichmitteln und Bleichaktivatoren, Enzymen, Polymeren und anderen darin enthaltenen Komponenten ADW wurde in den letzten Jahrzehnten in den USA und der EU kommerzialisiert. Die Dateninterpretation gibt Einblick in die verschiedenen Alternativen, die von großen Formulierern, lokalen Herstellern und Herstellern umweltfreundlicher ADW auf den US- und EU-Märkten als Reaktion auf das Tripolyphosphat-Verbot entwickelt wurden.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Die Schlagzeilen der letzten Jahre unterstreichen sowohl die Bedeutung von Reinigungsprodukten im täglichen Leben als auch den Bedarf an nachhaltigeren Produkten, die dazu beitragen, die Umweltauswirkungen unseres Lebensstils zu verringern. Die Europäische Kommission (EK) hat die Verwendung von Grenzwerten für das kritische Verdünnungsvolumen (Critical Dilution Volume, CDV) als eines der Kriterien (neben dem Fehlen von Chemikalien mit endokriner Wirkung, der anaeroben biologischen Abbaubarkeit von Tensiden und verschiedenen anderen Kriterien) für Ecolabel-Produkte vorgeschlagen, um den Bürgern bei der Auswahl zu helfen sichere Reinigungsprodukte mit geringeren Umweltauswirkungen. Dieses Papier wendet das CDV an, um die "Umweltfreundlichkeit" von Waschmitteln zu untersuchen, die in den USA und der EU von den frühen 2000er Jahren bis 2019 kommerzialisiert wurden. In dieser Studie stammen die Daten zur chemischen Zusammensetzung vom Battelle World Detergent Program, das Chemikalien überwacht hat Formulierungsänderungen in Heimverbrauchsprodukten seit den frühen 1990er Jahren. Zusätzlich zu den Quantifizierungs- und Charakterisierungsdaten von Tensiden, Buildern (Phosphaten, Zeolith, Silikat, Carbonat, organische Säuren), Bleichsystemen, Enzymen, Polymeren und anderen Komponenten, die von der Battelle-Datenbank bereitgestellt werden, werden von Formulierern bereitgestellte Informationen zur Produktzusammensetzung verwendet, sofern verfügbar. Die CDV für Waschmittel werden gemäß dem Handbuch des EU-Umweltzeichens für Wasch- und Reinigungsmittel (2017) berechnet. Die Dosierung der Waschmittel ist von den Herstellern. Die Abbaurate und der Toxizitätsfaktor jeder Chemikalie der Formulierung stammen aus der Detergent Ingredient Database (DID-List) (2016). Die Datenanalyse konzentriert sich auf die Veränderung des CDV in Flüssig- und Kapselwaschmitteln, die in den letzten zwei Jahrzehnten in den USA und der EU vermarktet wurden. Die Datenanalyse umfasst den Unterschied zwischen Öko-vermarkteten und Standardprodukten in den beiden Märkten sowie einen Vergleich zwischen Hauptherstellern und lokalen Formulierern.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Eine Möglichkeit den Kohlenstofffußabdruck in tensidhaltigen Produkten zu vermindern ist das Verwenden von Biotensiden wie dem Rhamnolipid. Damit ist es allerdings nötig, das Rhamnolipid mit anderen Tensiden zu kombinieren. Um synergistische Tensidkombinationen zu finden, wurde das Phasenverhalten von quaternären Mischungen visuell zwischen zwei Polarisationsfiltern bestimmt. Diese Mischungen enhielten das ionische, sehr hydrophile Rhamnolipid (pH=8), reine Ethoxylate CiEj mit unterschiedlich vielen Ethoxyleinheiten (j = 2-4) und Kettenlängen (i = 10-14), n-Dekan als Öl und eine wässrige Pufferlösung. Durch das Identifizieren der unterschiedlichen Phasen der erhaltenen Mikroemulsionen konnten die optimale Tensidzusammensetzung und die Effizienzen der Tensidsysteme evaluiert werden. Die Ergebnisse wurden anschließend mit dem semi-empirischen HLD-Modell vergleichen. Dabei zeigte sich, dass hydrophobe Co-Tenside, also Ethoxylate mit längerer Kettenlänge und wenig Ethoxylgruppen, zu effizienten Mikroemulsionssystemen führten. Das Co-Tensid C12E2 wies jedoch ein überraschendes Verhalten auf, das mittels Temperaturvariation festgestellt wurde.

Poster Language: English Category: Fundamental Research Es gibt eine wachsende verbrauchergetriebene Nachfrage, erdölbasierte Tenside, die in verschiedenen Haushaltsprodukten verwendet werden, durch umweltfreundliche Alternativen zu ersetzen. Biologisch abgeleitete Tenside oder Biotenside sind eine vielversprechende Klasse von Molekülen, die für diesen Zweck geeignet sein könnten. Abgesehen von den Herausforderungen bei der Herstellung dieser Materialien, die in den letzten zehn Jahren zunehmend angegangen wurden, müssen Formulierungen, die um diese neuen Tenside herum aufgebaut sind, im Vergleich zu bestehenden Formulierungen konkurrenzfähig sein. Es gibt eine Reihe von Unterklassen von Biotensidmolekülen und Modifikationen, die an diesen vorgenommen werden können. Formulierungswissenschaftler benötigen klare Designprinzipien für die Neuformulierung bestehender Produkte unter Verwendung dieser Reihe von Inhaltsstoffen. Wir glauben, dass dies eine Optimierungsherausforderung darstellt, für deren Lösung die molekulare Simulation gut gerüstet ist. In dieser Arbeit demonstrieren wir, wie physikbasierte Molekularsimulation gepaart mit chemiebewusstem maschinellem Lernen beim prospektiven Design neuer Formulierungen helfen kann. Die Simulation trivialisiert die Aufzählung möglicher Formulierungszusammensetzungen und ermöglicht es uns, Tensidaggregate unter einer Vielzahl von Bedingungen systematisch zu untersuchen und ein Verständnis auf molekularer Ebene zu erlangen. Wir testen wässrige Mischungen von vier verschiedenen Arten von Biotensiden bei verschiedenen Konzentrationen und pH-Werten und präsentieren unsere Analyse von Aggregatgröße, -form und -zusammensetzung sowie Lösungseigenschaften wie Viskosität und Diffusionsfähigkeit. Wir verwenden die Ergebnisse dieser Simulationen, um maschinelle Lernmodelle zu parametrisieren, die in der Lage sind, Eigenschaften von ungetesteten Formulierungen nur auf der Grundlage von Inhaltsstoffen und Zusammensetzung vorherzusagen.