Грижата за слънце и по-специално слънцезащитата е един отнай-бързо развиващите се сегменти на пазара за лична хигиена.Също така UV защитата сега се включва в много козметични продукти за ежедневна употреба (например продукти за грижа за кожата на лицето и декоративна козметика), тъй като потребителите стават все по-наясно, че необходимостта да се предпазват от слънцето не се отнася само за почивка на плажа .
Днешният формулатор за слънцезащитатрябва да постигне висок SPF и предизвикателни стандарти за UVA защита, като същевременно прави продуктите достатъчно елегантни, за да насърчат съответствието на потребителите, и достатъчно рентабилни, за да бъдат достъпни в трудни икономически времена.
Ефикасността и елегантността всъщност зависят една от друга; максимизирането на ефикасността на използваните активни вещества позволява създаването на продукти с висок SPF с минимални нива на UV филтри. Това позволява на формулатора по-голяма свобода да оптимизира усещането за кожата. Обратно, добрата естетика на продукта насърчава потребителите да прилагат повече продукти и следователно да се доближат до етикетирания SPF.
Ефективни характеристики, които трябва да имате предвид при избора на UV филтри за козметични формули
• Безопасност за предвидената група крайни потребители- Всички UV филтри са обстойно тествани, за да се гарантира, че те са присъщо безопасни за локално приложение; въпреки това някои чувствителни индивиди могат да имат алергични реакции към определени видове UV филтри.
• SPF ефикасност- Това зависи от дължината на вълната на максимума на абсорбцията, големината на абсорбцията и ширината на спектъра на абсорбция.
• Ефективност на широк спектър / UVA защита- Съвременните слънцезащитни формули трябва да отговарят на определени стандарти за UVA защита, но това, което често не се разбира добре е, че UVA защитата също допринася за SPF.
• Влияние върху усещането на кожата- Различните UV филтри имат различен ефект върху усещането на кожата; например някои течни UV филтри могат да се чувстват „лепкави“ или „тежки“ върху кожата, докато водоразтворимите филтри допринасят за усещането за по-суха кожа.
• Поява върху кожата- Неорганичните филтри и органичните частици могат да причинят избелване на кожата, когато се използват във високи концентрации; това обикновено е нежелателно, но в някои приложения (напр. слънцезащита за бебета) може да се възприеме като предимство.
• Фотостабилност- Няколко органични UV филтри се разпадат при излагане на UV, като по този начин се намалява тяхната ефикасност; но други филтри могат да помогнат за стабилизирането на тези „фото-лабилни“ филтри и да намалят или предотвратят разпадането.
• Водоустойчивост- Включването на UV филтри на водна основа заедно с тези на маслена основа често осигурява значително повишаване на SPF, но може да затрудни постигането на водоустойчивост.
» Вижте всички налични в търговската мрежа съставки и доставчици на слънцезащитни продукти в базата данни за козметика
Химия на UV филтъра
Активните слънцезащитни продукти обикновено се класифицират като органични слънцезащитни продукти или неорганични слънцезащитни продукти. Органичните слънцезащитни продукти абсорбират силно при определени дължини на вълните и са прозрачни за видимата светлина. Неорганичните слънцезащитни продукти действат чрез отразяване или разпръскване на UV радиация.
Нека научим повече за тях:
Органични слънцезащитни продукти
Органичните слънцезащитни продукти са известни още катохимически слънцезащитни продукти. Те се състоят от органични (базирани на въглерод) молекули, които работят като слънцезащитни продукти, като абсорбират UV радиация и я превръщат в топлинна енергия.
Органични слънцезащитни продукти Силни и слаби страни
Силни страни | Слабости |
Козметична елегантност – повечето органични филтри, които са или течности, или разтворими твърди вещества, не оставят видими остатъци върху повърхността на кожата след нанасяне от формула | Тесен спектър – много от тях защитават само в тесен диапазон на дължината на вълната |
Традиционните органични продукти се разбират добре от формулаторите | „Коктейли“, необходими за висок SPF |
Добра ефикасност при ниски концентрации | Някои твърди видове могат да бъдат трудни за разтваряне и поддържане в разтвор |
Въпроси относно безопасността, дразненето и въздействието върху околната среда | |
Някои органични филтри са фотонестабилни |
Приложения за органични слънцезащитни продукти
Органичните филтри по принцип могат да се използват във всички продукти за слънцезащита/ UV защита, но може да не са идеални за продукти за бебета или чувствителна кожа поради възможността от алергични реакции при чувствителни индивиди. Те също така не са подходящи за продукти с твърдения за „естествени“ или „органични“, тъй като всички те са синтетични химикали.
Органични UV филтри: химически видове
PABA (пара-аминобензоена киселина) производни
• Пример: етилхексил диметил PABA
• UVB филтри
• Рядко се използва в наши дни поради съображения за безопасност
салицилати
• Примери: етилхексил салицилат, хомосалат
• UVB филтри
• Ниска цена
• Ниска ефикасност в сравнение с повечето други филтри
Цинамати
• Примери: етилхексил метоксицинамат, изо-амил метоксицинамат, октокрилен
• Високоефективни UVB филтри
• Октокриленът е фотостабилен и помага за фотостабилизирането на други UV филтри, но другите канелени съединения обикновено имат лоша фотостабилност
Бензофенони
• Примери: бензофенон-3, бензофенон-4
• Осигурява както UVB, така и UVA абсорбция
• Сравнително ниска ефикасност, но спомага за повишаване на SPF в комбинация с други филтри
• Бензофенон-3 рядко се използва в Европа в наши дни поради съображения за безопасност
Производни на триазин и триазол
• Примери: етилхексил триазон, бис-етилхексилоксифенол метоксифенил триазин
• Високо ефективен
• Някои са UVB филтри, други осигуряват широкоспектърна UVA/UVB защита
• Много добра фотостабилност
• Скъп
Дибензоилови производни
• Примери: бутил метоксидибензоилметан (BMDM), диетиламино хидроксибензоил хексил бензоат (DHHB)
• Високо ефективни UVA абсорбери
• BMDM има слаба фотостабилност, но DHHB е много по-фотостабилен
Производни на бензимидазол сулфонова киселина
• Примери: фенилбензимидазол сулфонова киселина (PBSA), динатриев фенил дибензимидазол тетрасулфонат (DPDT)
• Водоразтворим (при неутрализиране с подходяща основа)
• PBSA е UVB филтър; DPDT е UVA филтър
• Често показват синергии с маслоразтворими филтри, когато се използват в комбинация
Производни на камфор
• Пример: 4-метилбензилиден камфор
• UVB филтър
• Рядко се използва в наши дни поради съображения за безопасност
Антранилати
• Пример: ментил антранилат
• UVA филтри
• Сравнително ниска ефикасност
• Не е одобрен в Европа
Полисиликон-15
• Силиконов полимер с хромофори в страничните вериги
• UVB филтър
Неорганични слънцезащитни продукти
Тези слънцезащитни продукти са известни също като физически слънцезащитни продукти. Те се състоят от неорганични частици, които действат като слънцезащитни продукти, като абсорбират и разпръскват UV радиация. Неорганичните слънцезащитни продукти се предлагат или като сухи прахове, или като предварителни дисперсии.
Неорганични слънцезащитни продукти Силни и слаби страни
Силни страни | Слабости |
Безопасен/недразнещ | Усещане за лоша естетика (усещане и избелване на кожата) |
Широк спектър | Праховете могат да бъдат трудни за формулиране |
Висок SPF (30+) може да бъде постигнат с един активен (TiO2) | Неорганичните вещества са въвлечени в нанодебата |
Дисперсиите са лесни за включване | |
Фотостабилен |
Приложения на неорганични слънцезащитни продукти
Неорганичните слънцезащитни продукти са подходящи за всякакви UV защитни приложения, с изключение на прозрачни формули или аерозолни спрейове. Те са особено подходящи за грижа за слънцето за бебета, продукти за чувствителна кожа, продукти с „естествени“ претенции и декоративна козметика.
Неорганични UV филтри Химични видове
Титанов диоксид
• Предимно UVB филтър, но някои степени осигуряват и добра UVA защита
• Предлагат се различни степени с различни размери на частиците, покрития и др.
• Повечето степени попадат в сферата на наночастиците
• Най-малките размери на частиците са много прозрачни върху кожата, но осигуряват слаба UVA защита; по-големите размери осигуряват повече UVA защита, но избелват повече кожата
Цинков оксид
• Основно UVA филтър; по-ниска SPF ефикасност от TiO2, но осигурява по-добра защита от TiO2 в областта на дългите вълни „UVA-I“
• Предлагат се различни степени с различни размери на частиците, покрития и др.
• Повечето степени попадат в сферата на наночастиците
Производителност/Химична матрица
Оценка от -5 до +5:
-5: значителен отрицателен ефект | 0: няма ефект | +5: значителен положителен ефект
(Забележка: за цена и избелване „отрицателен ефект“ означава, че цената или избелването са увеличени.)
цена | SPF | UVA | Усещане за кожата | Избелване | Фотостабилност | вода | |
Бензофенон-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Бензофенон-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
Бис-етилхексилоксифенол метоксифенил триазин | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Бутил метокси-дибензоилметан | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
Диетиламино хидрокси бензоил хексил бензоат | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Диетилхексил бутамидо триазон | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Динатриев фенил дибензимиазол тетрасулфонат | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Етилхексил диметил PABA | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Етилхексил метоксицинамат | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
Етилхексил салицилат | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Етилхексил триазон | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
Хомосалат | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
Изоамил р-метоксицинамат | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
Ментил антранилат | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
4-метилбензилиден камфор | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
Метилен бис-бензотриазолил тетраметилбутилфенол | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
Октокрилен | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
Фенилбензимидазол сулфонова киселина | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
Полисиликон-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
Трис-бифенил триазин | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
Титанов диоксид – прозрачен клас | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
Титанов диоксид – широкоспектърен клас | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
Цинков оксид | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
Фактори, влияещи върху ефективността на UV филтрите
Характеристиките на ефективността на титановия диоксид и цинковия оксид варират значително в зависимост от индивидуалните свойства на използвания специфичен клас, напр. покритие, физическа форма (прах, дисперсия на маслена основа, дисперсия на водна основа).Потребителите трябва да се консултират с доставчиците, преди да изберат най-подходящия клас за постигане на техните цели за ефективност в тяхната система за формулиране.
Ефикасността на масленоразтворимите органични UV филтри се влияе от тяхната разтворимост в емолиентите, използвани във формулировката. Като цяло полярните емолиенти са най-добрите разтворители за органични филтри.
Ефективността на всички UV филтри е критично повлияна от реологичното поведение на формулата и способността й да образува равномерен, кохерентен филм върху кожата. Използването на подходящи филмообразуващи и реологични добавки често помага за подобряване на ефикасността на филтрите.
Интересна комбинация от UV филтри (синергии)
Има много комбинации от UV филтри, които показват синергии. Най-добрите синергични ефекти обикновено се постигат чрез комбиниране на филтри, които се допълват по някакъв начин, например:-
• Комбиниране на масленоразтворими (или масленодиспергирани) филтри с водоразтворими (или воднодиспергирани) филтри
• Комбиниране на UVA филтри с UVB филтри
• Комбиниране на неорганични филтри с органични филтри
Има и определени комбинации, които могат да доведат до други ползи, например добре известно е, че октокриленът помага за фотостабилизиране на някои фотолабилни филтри като бутил метоксидибензоилметан.
Въпреки това винаги трябва да се има предвид интелектуалната собственост в тази област. Има много патенти, покриващи конкретни комбинации от UV филтри и на формулаторите се препоръчва винаги да проверяват дали комбинацията, която възнамеряват да използват, не нарушава патенти на трети страни.
Изберете правилния UV филтър за вашата козметична формула
Следващите стъпки ще ви помогнат да изберете правилния UV филтър(и) за вашата козметична формула:
1. Поставете ясни цели за ефективността, естетическите свойства и предвидените претенции за формулировката.
2. Проверете кои филтри са разрешени за съответния пазар.
3. Ако имате шаси със специфична формула, което искате да използвате, помислете кои филтри ще паснат на това шаси. Въпреки това, ако е възможно, най-добре е първо да изберете филтрите и да създадете формулировката около тях. Това е особено вярно за неорганични или органични филтри за частици.
4. Използвайте съвети от доставчици и/или инструменти за прогнозиране, като симулатора на BASF Sunscreen, за да идентифицирате комбинации, които трябвапостигнете желания SPFи UVA цели.
След това тези комбинации могат да бъдат изпробвани във формулировки. Методите за in vitro SPF и UVA тестове са полезни на този етап, за да се посочи кои комбинации дават най-добри резултати по отношение на ефективността - повече информация за приложението, тълкуването и ограниченията на тези тестове може да бъде събрана с курса за електронно обучение SpecialChem:UVA/SPF: Оптимизиране на вашите тестови протоколи
Резултатите от теста, заедно с резултатите от други тестове и оценки (напр. стабилност, ефикасност на консерванта, усещане върху кожата), позволяват на формулатора да избере най-добрия вариант(и) и също така да ръководи по-нататъшното развитие на формулировката(ите).
Време на публикуване: 3 януари 2021 г