УФ-фильтры на рынке солнцезащитных средств

28 просмотров

Уход за солнцем, и в частности защита от солнца, является одним из важнейших аспектов.наиболее быстрорастущие сегменты рынка средств личной гигиены.Кроме того, в состав многих косметических средств для повседневного использования (например, средств по уходу за кожей лица и декоративной косметики) теперь включается защита от ультрафиолетового излучения, поскольку потребители все больше осознают, что необходимость защиты от солнца актуальна не только во время пляжного отдыха.

Современный разработчик солнцезащитных средствнеобходимо соответствовать высоким стандартам SPF и высоким требованиям по защите от UVA-излучения.при этом создавая продукцию, достаточно элегантную, чтобы стимулировать соблюдение требований потребителями, и достаточно экономичную, чтобы быть доступной в сложные экономические времена.

УФ-фильтры на рынке солнцезащитных средств

Эффективность и элегантность, по сути, взаимосвязаны; максимальная эффективность используемых активных ингредиентов позволяет создавать продукты с высоким SPF при минимальном содержании УФ-фильтров. Это дает разработчику рецептуры большую свободу в оптимизации ощущений на коже. И наоборот, привлекательный внешний вид продукта побуждает потребителей наносить больше средства и, следовательно, приближаться к заявленному SPF.

Характеристики, которые следует учитывать при выборе УФ-фильтров для косметических составов
• Безопасность для целевой группы конечных пользователей- Все УФ-фильтры прошли всесторонние испытания, чтобы гарантировать их безопасность для наружного применения; однако у некоторых чувствительных людей может быть аллергическая реакция на определенные типы УФ-фильтров.

• Эффективность SPF— Это зависит от длины волны максимума поглощения, величины поглощения и ширины спектра поглощения.

• Широкий спектр защиты / от UVA-излученияСовременные солнцезащитные средства должны соответствовать определенным стандартам защиты от UVA-лучей, но часто не до конца понимается, что защита от UVA-лучей также вносит свой вклад в показатель SPF.

• Влияние на ощущения кожи— Различные УФ-фильтры по-разному влияют на ощущения на коже; например, некоторые жидкие УФ-фильтры могут ощущаться «липкими» или «тяжелыми» на коже, в то время как водорастворимые фильтры вызывают ощущение сухости кожи.

• Внешний вид на коже- Неорганические фильтры и органические частицы могут вызывать отбеливание кожи при использовании в высоких концентрациях; это обычно нежелательно, но в некоторых случаях (например, в средствах защиты от солнца для младенцев) это может восприниматься как преимущество.

• Фотостабильность— Некоторые органические УФ-фильтры разрушаются под воздействием ультрафиолета, что снижает их эффективность; однако другие фильтры могут помочь стабилизировать эти «фотолабильные» фильтры и уменьшить или предотвратить их разрушение.

• Водостойкость- Использование УФ-фильтров на водной основе наряду с фильтрами на масляной основе часто значительно повышает SPF, но может затруднить достижение водостойкости.
» Просмотреть все доступные в продаже ингредиенты и поставщиков солнцезащитных средств в базе данных косметики

Химические составы УФ-фильтров

Активные компоненты солнцезащитных средств обычно классифицируются как органические и неорганические. Органические солнцезащитные средства сильно поглощают излучение на определенных длинах волн и прозрачны для видимого света. Неорганические солнцезащитные средства действуют, отражая или рассеивая УФ-излучение.

Давайте углубимся в их изучение:

Органические солнцезащитные кремы

УФ-фильтры на рынке солнцезащитных средств1

Органические солнцезащитные кремы также известны какхимические солнцезащитные средстваОни состоят из органических (углеродсодержащих) молекул, которые действуют как солнцезащитные средства, поглощая УФ-излучение и преобразуя его в тепловую энергию.

Преимущества и недостатки органических солнцезащитных кремов

Сильные стороны

Слабости

Элегантность косметического ухода – большинство органических фильтров, будь то жидкости или растворимые твердые вещества, не оставляют видимых следов на поверхности кожи после нанесения.

Узкий спектр защиты – многие обеспечивают защиту только в узком диапазоне длин волн.

Традиционные органические соединения хорошо знакомы разработчикам рецептур.

Для получения высокого SPF необходимы «коктейли».

Высокая эффективность при низких концентрациях.

Некоторые твердые вещества трудно растворить и сохранить в растворе.

Вопросы безопасности, раздражающего действия и воздействия на окружающую среду

Некоторые органические фильтры фотонестабильны.

Применение органических солнцезащитных средств
Органические фильтры в принципе могут использоваться во всех солнцезащитных/УФ-защитных средствах, но могут быть не идеальны для продуктов для младенцев или чувствительной кожи из-за возможности аллергических реакций у чувствительных людей. Они также не подходят для продуктов с пометками «натуральные» или «органические», поскольку все они представляют собой синтетические химические вещества.
Органические УФ-фильтры: химические типы

Производные ПАБК (пара-аминобензойной кислоты)
• Пример: Этилгексилдиметил-ПАБК
• Фильтры UVB
• В настоящее время используется редко из-за соображений безопасности.

Салицилаты
• Примеры: этилгексилсалицилат, гомосалат
• Фильтры UVB
• Бюджетный
• Низкая эффективность по сравнению с большинством других фильтров.

Синнаматы
• Примеры: этилгексилметоксициннамат, изоамилметоксициннамат, октокрилен
• Высокоэффективные УФВ-фильтры
• Октокрилен фотостабилен и помогает фотостабилизировать другие УФ-фильтры, но другие циннаматы, как правило, обладают низкой фотостабильностью.

Бензофеноны
• Примеры: бензофенон-3, бензофенон-4
• Обеспечивает поглощение как УФВ, так и УФВА-излучения.
• Относительно низкая эффективность, но помогает повысить SPF в сочетании с другими фильтрами.
• В настоящее время бензофенон-3 редко используется в Европе из-за соображений безопасности.

Производные триазина и триазола
• Примеры: этилгексилтриазон, бис-этилгексилоксифенол, метоксифенилтриазин
• Высокоэффективный
• Некоторые фильтруют УФВ-излучение, другие обеспечивают защиту от широкого спектра УФВ-излучения (UVA/UVB).
• Очень хорошая фотостабильность
• Дорогой

Производные дибензоила
• Примеры: бутилметоксидибензоилметан (BMDM), диэтиламиногидроксибензоилгексилбензоат (DHHB)
• Высокоэффективные поглотители УФ-излучения типа А
• BMDM обладает низкой фотостабильностью, тогда как DHHB гораздо более фотостабилен.

Производные бензимидазолсульфоновой кислоты
• Примеры: фенилбензимидазолсульфоновая кислота (PBSA), динатриевая соль фенилдибензимидазолтетрасульфоната (DPDT)
• Водорастворимый (при нейтрализации подходящим основанием)
• PBSA — это фильтр UVB; DPDT — это фильтр UVA.
• Часто проявляют синергию с маслорастворимыми фильтрами при совместном использовании.

Производные камфоры
• Пример: 4-метилбензилиденкамфор
• Фильтр UVB
• В настоящее время используется редко из-за соображений безопасности.

Антранилаты
• Пример: ментил антранилат
• Фильтры UVA
• Относительно низкая эффективность
• Не одобрено в Европе

Полисиликон-15
• Силиконовый полимер с хромофорами в боковых цепях
• Фильтр UVB

неорганические солнцезащитные кремы

Эти солнцезащитные средства также известны как физические солнцезащитные средства. Они состоят из неорганических частиц, которые действуют как солнцезащитные средства, поглощая и рассеивая УФ-излучение. Неорганические солнцезащитные средства выпускаются в виде сухих порошков или предисперсий.

УФ-фильтры на рынке солнцезащитных средств2

Неорганические солнцезащитные кремы: сильные и слабые стороны

Сильные стороны

Слабости

Безопасный / не вызывает раздражения

Восприятие плохого эстетического эффекта (ощущения на коже и отбеливающий эффект)

Широкий спектр

Приготовление порошковых смесей может быть сложным процессом.

Высокий SPF (30+) может быть достигнут с помощью одного активного компонента (TiO2).

Неорганические соединения оказались вовлечены в дискуссию о нанотехнологиях.

Дисперсии легко включить в состав.

Фотостабильный

Применение неорганических солнцезащитных средств
Неорганические солнцезащитные средства подходят для любой защиты от УФ-излучения, за исключением прозрачных составов или аэрозольных спреев. Они особенно хорошо подходят для ухода за кожей младенцев, средств для чувствительной кожи, продуктов с пометкой «натуральные» и декоративной косметики.
Неорганические УФ-фильтры. Химические типы.

Диоксид титана
• В основном фильтрует УФ-излучение типа В, но некоторые модификации также обеспечивают хорошую защиту от УФ-излучения типа А.
• Доступны различные марки с разным размером частиц, покрытием и т. д.
• Большинство сортов относятся к категории наночастиц.
• Частицы мельчайшего размера очень прозрачны для кожи, но обеспечивают слабую защиту от UVA-лучей; частицы большего размера обеспечивают более высокую защиту от UVA-лучей, но оказывают более выраженное отбеливающее действие на кожу.

Оксид цинка
• В основном фильтр для УФ-излучения типа А; имеет более низкую эффективность SPF, чем TiO2, но обеспечивает лучшую защиту, чем TiO2, в длинноволновой области «УФ-I».
• Доступны различные марки с разным размером частиц, покрытием и т. д.
• Большинство сортов относятся к категории наночастиц.

Матрица производительности/химии

Оцените от -5 до +5:
-5: значительный отрицательный эффект | 0: отсутствие эффекта | +5: значительный положительный эффект
(Примечание: в отношении стоимости и отбеливания «отрицательный эффект» означает увеличение стоимости или стоимости отбеливания.)

 

Расходы

SPF

УВА
Защита

Ощущение кожи

Отбеливание

Фотостабильность

Вода
Сопротивление

Бензофенон-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

Бензофенон-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

Бис-этилгексилоксифенол метоксифенил триазин

-4

+5

+5

0

0

+4

0

Бутилметоксидибензоилметан

-2

+2

+5

0

0

-5

0

Диэтиламиногидроксибензоилгексилбензоат

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Диэтилгексилбутамидотриазон

-4

+4

0

0

0

+4

0

Динатриевая соль фенилдибензимиазолтетрасульфоната

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

Этилгексилдиметил ПАБА

-1

+4

0

0

0

+2

0

Этилгексилметоксициннамат

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Этилгексилсалицилат

-1

+1

0

0

0

+2

0

Этилгексилтриазон

-3

+4

0

0

0

+4

0

Гомосалат

-1

+1

0

0

0

+2

0

Изоамил п-метоксициннамат

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

Ментилантранилат

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-метилбензилиденкамфор

-3

+3

0

0

0

-1

0

Метиленбис-бензотриазолилтетраметилбутилфенол

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

Октокрилен

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

Фенилбензимидазолсульфоновая кислота

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Полисиликон-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Трис-бифенилтриазин

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Диоксид титана – прозрачный.

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Диоксид титана – широкого спектра действия.

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

Оксид цинка

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

Факторы, влияющие на эффективность УФ-фильтров.

Эксплуатационные характеристики диоксида титана и оксида цинка значительно различаются в зависимости от индивидуальных свойств используемого конкретного сорта, например, типа покрытия, физической формы (порошок, дисперсия на масляной основе, дисперсия на водной основе).Перед выбором наиболее подходящего сорта, соответствующего целевым показателям эффективности в их рецептуре, пользователям следует проконсультироваться с поставщиками.

Эффективность маслорастворимых органических УФ-фильтров зависит от их растворимости в смягчающих веществах, используемых в составе. Как правило, полярные смягчающие вещества являются наилучшими растворителями для органических фильтров.

Эффективность всех УФ-фильтров в значительной степени зависит от реологических свойств состава и его способности образовывать ровную, однородную пленку на коже. Использование подходящих пленкообразующих веществ и реологических добавок часто помогает повысить эффективность фильтров.
Интересное сочетание УФ-фильтров (синергия).

Существует множество комбинаций УФ-фильтров, демонстрирующих синергетический эффект. Наилучшие синергетические эффекты обычно достигаются при сочетании фильтров, которые каким-либо образом дополняют друг друга, например:
• Сочетание маслорастворимых (или диспергированных в масле) фильтров с водорастворимыми (или диспергированными в воде) фильтрами.
• Сочетание фильтров UVA и фильтров UVB
• Сочетание неорганических и органических фильтров

Существуют также определенные комбинации, которые могут дать другие преимущества, например, хорошо известно, что октокрилен помогает фотостабилизировать некоторые фотолабильные фильтры, такие как бутилметоксидибензоилметан.

Однако в этой области всегда следует помнить об интеллектуальной собственности. Существует множество патентов, охватывающих определенные комбинации УФ-фильтров, и разработчикам рецептур рекомендуется всегда проверять, не нарушает ли предполагаемая ими комбинация патенты третьих лиц.

Выберите подходящий УФ-фильтр для вашей косметической рецептуры.

Следующие шаги помогут вам выбрать подходящий УФ-фильтр (или фильтры) для вашей косметической рецептуры:
1. Четко сформулируйте цели в отношении эксплуатационных характеристик, эстетических свойств и заявленных свойств данной формулы.
2. Проверьте, какие фильтры разрешены для целевого рынка.
3. Если вы хотите использовать конкретный тип фильтрующего блока, учтите, какие фильтры подойдут к этому блоку. Однако, по возможности, лучше сначала выбрать фильтры, а затем разработать состав фильтра, исходя из них. Это особенно важно для фильтров, предназначенных для неорганических веществ или органических частиц.
4. Используйте рекомендации поставщиков и/или инструменты прогнозирования, такие как симулятор солнцезащитного крема BASF, чтобы определить комбинации, которые следует...достичь желаемого уровня SPFи мишени UVA.

Затем эти комбинации можно опробовать в рецептурах. На этом этапе полезны методы тестирования SPF и UVA in vitro, позволяющие определить, какие комбинации дают наилучшие результаты с точки зрения эффективности. Более подробную информацию о применении, интерпретации и ограничениях этих тестов можно получить на онлайн-курсе SpecialChem.UVA/SPF: Оптимизация протоколов тестирования

Результаты испытаний, наряду с результатами других тестов и оценок (например, стабильности, эффективности консервантов, тактильных ощущений), позволяют разработчику рецептуры выбрать оптимальный(е) вариант(ы), а также определить направления дальнейшей разработки рецептуры(-ов).


Дата публикации: 03.01.2021