УФ-фільтри на ринку сонцезахисних засобів

Захист від сонця, зокрема, є одним ізнайшвидше зростаючі сегменти ринку засобів особистої гігієни.Також, захист від ультрафіолету зараз включається до складу багатьох косметичних продуктів щоденного використання (наприклад, засобів догляду за шкірою обличчя та декоративної косметики), оскільки споживачі все більше усвідомлюють, що необхідність захищати себе від сонця стосується не лише пляжного відпочинку.

Сьогоднішній розробник засобів для захисту від сонцяповинні досягати високого SPF та вимогливих стандартів захисту від UVA, водночас роблячи продукти достатньо елегантними, щоб заохочувати дотримання вимог споживачами, та достатньо економічно ефективними, щоб бути доступними у складні економічні часи.

УФ-фільтри на ринку сонцезахисних засобів

Ефективність та елегантність насправді залежать одна від одної; максимізація ефективності використовуваних активних інгредієнтів дозволяє створювати продукти з високим SPF з мінімальним рівнем УФ-фільтрів. Це дає розробнику більше свободи для оптимізації відчуття шкіри. І навпаки, гарна естетика продукту спонукає споживачів наносити більше продуктів і, таким чином, наближатися до зазначеного SPF.

Характеристики, які слід враховувати під час вибору УФ-фільтрів для косметичних засобів
• Безпека для цільової групи кінцевих користувачів- Усі УФ-фільтри пройшли ретельне тестування, щоб переконатися в їхній безпеці для місцевого застосування; проте у деяких чутливих людей можуть виникнути алергічні реакції на певні типи УФ-фільтрів.

• Ефективність SPF- Це залежить від довжини хвилі максимуму поглинання, величини поглинання та ширини спектра поглинання.

• Ефективність захисту від широкого спектру дії / УФА- Сучасні формули сонцезахисних кремів повинні відповідати певним стандартам захисту від UVA, але часто не до кінця розуміють, що захист від UVA також робить свій внесок у SPF.

• Вплив на відчуття шкіри- Різні УФ-фільтри по-різному впливають на відчуття шкіри; наприклад, деякі рідкі УФ-фільтри можуть бути «липкими» або «важкими» на шкірі, тоді як водорозчинні фільтри сприяють відчуттю сухості шкіри.

• Зовнішній вигляд на шкірі- Неорганічні фільтри та органічні частинки можуть спричиняти відбілювання шкіри при використанні у високих концентраціях; зазвичай це небажано, але в деяких випадках (наприклад, у сонцезахисних засобах для немовлят) це може сприйматися як перевага.

• Фотостабільність- Деякі органічні УФ-фільтри руйнуються під впливом УФ-випромінювання, тим самим знижуючи їхню ефективність; але інші фільтри можуть допомогти стабілізувати ці «фотолабільні» фільтри та зменшити або запобігти розпаду.

• Водостійкість- Використання УФ-фільтрів на водній основі разом з фільтрами на масляній основі часто забезпечує значне підвищення SPF, але може ускладнити досягнення водостійкості.
» Переглянути всі комерційно доступні інгредієнти та постачальників сонцезахисних засобів у базі даних косметики

Хімічні речовини УФ-фільтрів

Активні речовини сонцезахисних кремів зазвичай класифікуються як органічні або неорганічні. Органічні сонцезахисні креми сильно поглинають хвилі певних довжин хвиль і прозорі для видимого світла. Неорганічні сонцезахисні креми працюють, відбиваючи або розсіюючи ультрафіолетове випромінювання.

Давайте детальніше вивчимо їх:

Органічні сонцезахисні засоби

УФ-фільтри на ринку сонцезахисних засобів1

Органічні сонцезахисні засоби також відомі якхімічні сонцезахисні засобиВони складаються з органічних (вуглецевих) молекул, які діють як сонцезахисні фільтри, поглинаючи ультрафіолетове випромінювання та перетворюючи його на теплову енергію.

Органічні сонцезахисні засоби: сильні та слабкі сторони

Сильні сторони

Слабкі сторони

Косметична елегантність – більшість органічних фільтрів, які є рідинами або розчинними твердими речовинами, не залишають видимих ​​залишків на поверхні шкіри після нанесення з певної формули.

Вузький спектр – багато хто захищає лише у вузькому діапазоні довжин хвиль

Традиційні органічні речовини добре знайомі розробникам рецептур

«Коктейлі», необхідні для високого SPF

Хороша ефективність при низьких концентраціях

Деякі тверді типи важко розчинити та підтримувати в розчині

Питання щодо безпеки, подразнення та впливу на навколишнє середовище

Деякі органічні фільтри є фотостабільними

Застосування органічних сонцезахисних кремів
Органічні фільтри в принципі можна використовувати в усіх сонцезахисних засобах/засобах захисту від ультрафіолету, але вони можуть бути не ідеальними в продуктах для немовлят або чутливої ​​шкіри через можливість алергічних реакцій у чутливих людей. Вони також не підходять для продуктів із заявами про «натуральність» або «органічність», оскільки всі вони є синтетичними хімічними речовинами.
Органічні УФ-фільтри: хімічні типи

Похідні ПАБА (пара-амінобензойної кислоти)
• Приклад: етилгексилдиметил ПАБА
• УФ-фільтри
• Рідко використовується в наші дні через проблеми безпеки

Саліцилати
• Приклади: етилгексилсаліцилат, гомосалат
• УФ-фільтри
• Низька вартість
• Низька ефективність порівняно з більшістю інших фільтрів

Циннамати
• Приклади: етилгексилметоксицинамат, ізоамілметоксицинамат, октокрилен
• Високоефективні фільтри UVB
• Октокрилен є фотостабільним і допомагає фотостабілізувати інші УФ-фільтри, але інші циннамати, як правило, мають погану фотостабільність

Бензофенони
• Приклади: Бензофенон-3, Бензофенон-4
• Забезпечують поглинання як ультрафіолетових спектрів B, так і UVA
• Відносно низька ефективність, але допомагає підвищити SPF у поєднанні з іншими фільтрами
• Бензофенон-3 рідко використовується в Європі в наш час через проблеми безпеки

Триазину та похідних триазолу
• Приклади: етилгексилтриазон, біс-етилгексилоксифенол, метоксифенілтриазин
• Високоефективний
• Деякі є фільтрами UVB, інші забезпечують широкий спектр захисту від UVA/UVB
• Дуже добра фотостабільність
• Дорого

Похідні дибензоїлу
• Приклади: бутилметоксидибензоїлметан (BMDM), діетиламіногідроксибензоїлгексилбензоат (DHHB)
• Високоефективні поглиначі УФ-випромінювання
• BMDM має погану фотостабільність, але DHHB набагато фотостабільніший

Похідні бензимідазолсульфонової кислоти
• Приклади: фенілбензімідазолсульфонова кислота (PBSA), динатрію фенілдибензімідазолтетрасульфонат (DPDT)
• Водорозчинний (при нейтралізації відповідною основою)
• PBSA – це фільтр UVB; DPDT – фільтр UVA
• Часто демонструють синергію з маслорозчинними фільтрами при використанні в комбінації

Похідні камфори
• Приклад: 4-метилбензиліденкамфора
• УФ-фільтр
• Рідко використовується в наші дні через проблеми безпеки

Антранілати
• Приклад: ментил антранілат
• Фільтри UVA
• Відносно низька ефективність
• Не схвалено в Європі

Полісилікон-15
• Силіконовий полімер з хромофорами в бічних ланцюгах
• УФ-фільтр

Неорганічні сонцезахисні засоби

Ці сонцезахисні засоби також відомі як фізичні сонцезахисні засоби. Вони складаються з неорганічних частинок, які діють як сонцезахисні засоби, поглинаючи та розсіюючи ультрафіолетове випромінювання. Неорганічні сонцезахисні засоби доступні у вигляді сухих порошків або попередніх дисперсій.

УФ-фільтри на ринку сонцезахисних засобів2

Неорганічні сонцезахисні засоби: сильні та слабкі сторони

Сильні сторони

Слабкі сторони

Безпечний / не подразнює

Сприйняття поганої естетики (відчуття шкіри та її побіління)

Широкий спектр

Порошки можуть бути складними для приготування

Високого SPF (30+) можна досягти за допомогою одного активного компонента (TiO2)

Неорганічні речовини були втягнуті в дискусію про нано

Дисперсії легко вбудовувати

Фототабель

Застосування неорганічних сонцезахисних кремів
Неорганічні сонцезахисні засоби підходять для будь-якого застосування з ультрафіолетовим захистом, окрім прозорих формул або аерозольних спреїв. Вони особливо добре підходять для дитячого сонцезахисного догляду, засобів для чутливої ​​шкіри, продуктів із заявою про «натуральність» та декоративної косметики.
Неорганічні УФ-фільтри Хімічні типи

Діоксид титану
• В основному це фільтр UVB, але деякі марки також забезпечують хороший захист від UVA
• Доступні різні марки з різним розміром частинок, покриттям тощо.
• Більшість марок належать до сфери наночастинок
• Найменші розміри частинок дуже прозорі для шкіри, але забезпечують слабкий захист від UVA; більші розміри забезпечують кращий захист від UVA, але сильніше відбілюють шкіру

Оксид цинку
• В основному UVA-фільтр; нижча ефективність SPF, ніж TiO2, але забезпечує кращий захист, ніж TiO2, у довгохвильовому діапазоні «UVA-I»
• Доступні різні марки з різним розміром частинок, покриттям тощо.
• Більшість марок належать до сфери наночастинок

Матриця продуктивності / хімії

Рейтинг від -5 до +5:
-5: значний негативний ефект | 0: відсутність ефекту | +5: значний позитивний ефект
(Примітка: стосовно вартості та відбілювання, «негативний ефект» означає збільшення вартості або відбілювання.)

 

Вартість

СПФ

УФ-фільтр Вірджинії
Захист

Відчуття шкіри

Відбілювання

Фотостабільність

Вода
Опір

Бензофенон-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

Бензофенон-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

Біс-етилгексилоксифенол метоксифеніл триазин

-4

+5

+5

0

0

+4

0

Бутилметоксидибензоїлметан

-2

+2

+5

0

0

-5

0

Діетиламіногідроксибензоїлгексилбензоат

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Діетилгексилбутамідотриазон

-4

+4

0

0

0

+4

0

Динатрій фенілдибензиміазол тетрасульфонат

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

Етилгексилдиметил ПАБА

-1

+4

0

0

0

+2

0

Етилгексилметоксицинамат

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Етилгексилсаліцилат

-1

+1

0

0

0

+2

0

Етилгексил триазон

-3

+4

0

0

0

+4

0

Гомосалат

-1

+1

0

0

0

+2

0

Ізоаміл п-метоксициннамат

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

Ментил антранілат

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-метилбензиліденкамфора

-3

+3

0

0

0

-1

0

Метилен-біс-бензотриазоліл-тетраметилбутилфенол

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

Октокрилен

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

Фенілбензімідазолсульфонова кислота

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Полісилікон-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Трис-біфеніл триазин

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Діоксид титану – прозорий

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Діоксид титану – широкого спектру дії

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

Оксид цинку

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

Фактори, що впливають на ефективність УФ-фільтрів

Експлуатаційні характеристики діоксиду титану та оксиду цинку значно відрізняються залежно від індивідуальних властивостей конкретного використовуваного сорту, наприклад, покриття, фізичної форми (порошок, дисперсія на масляній основі, дисперсія на водній основі).Користувачам слід проконсультуватися з постачальниками, перш ніж вибирати найбільш підходящий сорт для досягнення їхніх цільових показників у системі рецептури.

Ефективність маслорозчинних органічних УФ-фільтрів залежить від їхньої розчинності в пом'якшувачах, що використовуються у формулі. Як правило, полярні пом'якшувачі є найкращими розчинниками для органічних фільтрів.

На ефективність усіх УФ-фільтрів критично впливають реологічні властивості формули та її здатність утворювати рівномірну, цілісну плівку на шкірі. Використання відповідних плівкоутворювачів та реологічних добавок часто допомагає покращити ефективність фільтрів.
Цікаве поєднання УФ-фільтрів (синергія)

Існує багато комбінацій УФ-фільтрів, які демонструють синергію. Найкращі синергетичні ефекти зазвичай досягаються шляхом поєднання фільтрів, які певним чином доповнюють один одного, наприклад:
• Поєднання маслорозчинних (або маслодисперсних) фільтрів з водорозчинними (або вододисперсними) фільтрами
• Поєднання UVA-фільтрів з UVB-фільтрами
• Поєднання неорганічних фільтрів з органічними фільтрами

Існують також певні комбінації, які можуть дати інші переваги, наприклад, добре відомо, що октокрилен допомагає фотостабілізувати певні фотолабільні фільтри, такі як бутилметоксидибензоїлметан.

Однак завжди слід пам’ятати про інтелектуальну власність у цій галузі. Існує багато патентів, що охоплюють певні комбінації УФ-фільтрів, і розробникам рецептур рекомендується завжди перевіряти, чи не порушує комбінація, яку вони мають намір використовувати, жодних патентів третіх сторін.

Виберіть правильний УФ-фільтр для вашої косметичної формули

Наступні кроки допоможуть вам вибрати правильний(і) УФ-фільтр(и) для вашої косметичної формули:
1. Визначте чіткі цілі щодо експлуатаційних характеристик, естетичних властивостей та передбачуваних заяв щодо формули.
2. Перевірте, які фільтри дозволені для цільового ринку.
3. Якщо у вас є шасі з певною формулою, яке ви хочете використовувати, подумайте, які фільтри підійдуть до цього шасі. Однак, якщо можливо, найкраще спочатку вибрати фільтри та розробити формулу відповідно до них. Це особливо стосується неорганічних або твердих органічних фільтрів.
4. Використовуйте поради постачальників та/або інструменти прогнозування, такі як симулятор сонцезахисного засобу BASF, щоб визначити комбінації, які сліддосягти бажаного SPFта цілі UVA.

Ці комбінації потім можна випробувати у рецептурах. Методи тестування SPF та UVA in vitro корисні на цьому етапі, щоб визначити, які комбінації дають найкращі результати з точки зору продуктивності – більше інформації про застосування, інтерпретацію та обмеження цих тестів можна отримати за допомогою електронного навчального курсу SpecialChem:UVA/SPF: оптимізація протоколів тестування

Результати випробувань, разом з результатами інших випробувань та оцінок (наприклад, стабільність, ефективність консервантів, відчуття на шкірі), дозволяють розробнику рецептури вибрати найкращий(і) варіант(и), а також спрямувати подальший розвиток рецептури(й).


Час публікації: 03 січня 2021 р.