УФ-фильтры на рынке солнцезащитных средств

Уход за солнцем, и в частности защита от солнца, является одним изнаиболее быстрорастущие сегменты рынка средств личной гигиены.Кроме того, защита от ультрафиолета теперь включается во многие косметические продукты ежедневного использования (например, средства по уходу за кожей лица и декоративную косметику), поскольку потребители все больше осознают, что необходимость защитить себя от солнца касается не только пляжного отдыха. .

Современный рецепт солнцезащитного средствадолжен достичь высокого SPF и сложных стандартов защиты от UVA, одновременно делая продукты достаточно элегантными, чтобы стимулировать соблюдение требований потребителей, и достаточно экономически эффективными, чтобы быть доступными в трудные экономические времена.

УФ-фильтры на рынке солнцезащитных средств

Эффективность и элегантность фактически зависят друг от друга; Максимизация эффективности используемых активных веществ позволяет создавать продукты с высоким SPF с минимальным количеством УФ-фильтров. Это дает разработчикам рецептов большую свободу в оптимизации ощущений на коже. И наоборот, хорошая эстетика продукта побуждает потребителей наносить больше продуктов и, следовательно, приближаться к маркированному SPF.

Характеристики производительности, которые следует учитывать при выборе УФ-фильтров для косметических составов
• Безопасность для целевой группы конечных пользователей.- Все УФ-фильтры прошли тщательные испытания, чтобы гарантировать их безопасность при местном применении; однако у некоторых чувствительных людей могут возникнуть аллергические реакции на определенные типы УФ-фильтров.

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

• Широкий спектр/эффективность защиты от UVA-лучей.- Современные солнцезащитные кремы должны соответствовать определенным стандартам защиты от UVA, но часто не совсем понимают, что защита от UVA также вносит свой вклад в SPF.

• Влияние на ощущение кожи- Различные УФ-фильтры по-разному влияют на ощущение кожи; например, некоторые жидкие УФ-фильтры могут ощущаться «липкими» или «тяжелыми» на коже, в то время как водорастворимые фильтры делают кожу более сухой.

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

• Фотостабильность- Некоторые органические УФ-фильтры разлагаются под воздействием УФ-излучения, что снижает их эффективность; но другие фильтры могут помочь стабилизировать эти «фотолабильные» фильтры и уменьшить или предотвратить распад.

• Водонепроницаемость- Включение УФ-фильтров на водной основе вместе с масляными часто обеспечивает значительное повышение SPF, но может затруднить достижение водостойкости.
»Просмотреть все коммерчески доступные ингредиенты и поставщиков солнцезащитных средств в базе данных косметики

Химия УФ-фильтров

Активные солнцезащитные кремы обычно классифицируются как органические солнцезащитные кремы или неорганические солнцезащитные кремы. Органические солнцезащитные кремы сильно поглощают волны определенной длины и прозрачны для видимого света. Неорганические солнцезащитные кремы действуют путем отражения или рассеивания УФ-излучения.

Давайте узнаем о них поглубже:

Органические солнцезащитные кремы

УФ-фильтры на рынке солнцезащитных средств1

Органические солнцезащитные кремы также известны какхимические солнцезащитные кремы. Они состоят из органических молекул (на основе углерода), которые действуют как солнцезащитные фильтры, поглощая УФ-излучение и преобразуя его в тепловую энергию.

Органические солнцезащитные кремы: сильные и слабые стороны

Сильные стороны

Слабые стороны

Косметическая элегантность – большинство органических фильтров, будь то жидкости или растворимые твердые вещества, не оставляют видимых следов на поверхности кожи после нанесения состава.

Узкий спектр – многие защищают только в узком диапазоне длин волн.

Традиционная органика хорошо понимается разработчиками рецептур.

«Коктейли» необходимы при высоком SPF

Хорошая эффективность при низких концентрациях.

Некоторые твердые типы трудно растворять и поддерживать в растворе.

Вопросы о безопасности, раздражении и воздействии на окружающую среду

Некоторые органические фильтры фотонестабильны.

Органические солнцезащитные кремы
Органические фильтры в принципе можно использовать во всех продуктах для ухода за солнцем и защитой от ультрафиолета, но они могут быть не идеальными для продуктов для детей или чувствительной кожи из-за возможности аллергических реакций у чувствительных людей. Они также не подходят для продуктов, заявленных как «натуральные» или «органические», поскольку все они являются синтетическими химикатами.
Органические УФ-фильтры: химические типы

Производные ПАБК (парааминобензойной кислоты)
• Пример: этилгексилдиметилПАБА.
• UVB-фильтры
• В настоящее время используется редко из соображений безопасности.

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

Циннаматы
• Примеры: этилгексилметоксициннамат, изоамилметоксициннамат, октокрилен.
• Высокоэффективные фильтры UVB.
• Октокрилен фотостабилен и помогает фотостабилизировать другие УФ-фильтры, однако другие циннаматы имеют плохую фотостабильность.

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

Производные триазина и триазола
• Примеры: этилгексилтриазон, бис-этилгексилоксифенол, метоксифенилтриазин.
• Высокая эффективность
• Некоторые из них представляют собой фильтры UVB, другие обеспечивают защиту широкого спектра UVA/UVB.
• Очень хорошая фотостабильность
• Дорогой

Дибензоильные производные
• Примеры: бутилметоксидибензоилметан (BMDM), диэтиламиногидроксибензоилгексилбензоат (DHHB).
• Высокоэффективные поглотители UVA.
• BMDM имеет плохую фотостабильность, но DHHB гораздо более фотостабилен.

Производные бензимидазолсульфоновой кислоты
• Примеры: фенилбензимидазолсульфоновая кислота (PBSA), динатрий фенилдибензимидазолтетрасульфонат (DPDT).
• Водорастворим (при нейтрализации подходящим основанием)
• PBSA – фильтр UVB; DPDT — это UVA-фильтр.
• Часто демонстрируют синергизм с маслорастворимыми фильтрами при их совместном использовании.

Производные камфоры
• Пример: 4-метилбензилиден-камфора.
• УФБ-фильтр
• В настоящее время используется редко из соображений безопасности.

Антранилаты
• Пример: ментилантранилат.
• УФА-фильтры
• Относительно низкая эффективность
• Не одобрено в Европе.

Полисиликон-15
• Силиконовый полимер с хромофорами в боковых цепях.
• УФБ-фильтр

Неорганические солнцезащитные кремы

Эти солнцезащитные кремы также известны как физические солнцезащитные кремы. Они состоят из неорганических частиц, которые действуют как солнцезащитные фильтры, поглощая и рассеивая УФ-излучение. Неорганические солнцезащитные кремы доступны в виде сухих порошков или предварительных дисперсий.

УФ-фильтры на рынке солнцезащитных средств2

Неорганические солнцезащитные кремы. Сильные и слабые стороны.

Сильные стороны

Слабые стороны

Безопасный/не раздражающий

Восприятие плохой эстетики (ощущение на коже и отбеливание кожи)

Широкий спектр

Состав порошков может быть затруднен.

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

Неорганика оказалась вовлеченной в дебаты о нанотехнологиях

Дисперсии легко вводить

Фотографиистол

Применение неорганических солнцезащитных кремов
Неорганические солнцезащитные кремы подходят для любых средств защиты от ультрафиолета, за исключением прозрачных составов или аэрозольных баллончиков. Они особенно хорошо подходят для детского солнцезащитного ухода, средств для чувствительной кожи, продуктов, претендующих на «натуральность», и декоративной косметики.
Неорганические УФ-фильтры Химические типы

Диоксид титана
• В первую очередь это фильтр UVB, но некоторые марки также обеспечивают хорошую защиту от UVA.
• Доступны различные марки с разными размерами частиц, покрытиями и т. д.
• Большинство сортов относятся к сфере наночастиц.
• Частицы мельчайших размеров очень прозрачны для кожи, но обеспечивают слабую защиту от ультрафиолета А; большие размеры обеспечивают большую защиту от UVA, но сильнее отбеливают кожу.

оксид цинка
• В первую очередь фильтр UVA; более низкая эффективность SPF, чем у TiO2, но обеспечивает лучшую защиту, чем TiO2, в длинноволновом диапазоне «UVA-I».
• Доступны различные марки с разными размерами частиц, покрытиями и т. д.
• Большинство сортов относятся к сфере наночастиц.

Матрица производительности/химии

Ставка от -5 до +5:
-5: существенный негативный эффект | 0: нет эффекта | +5: значительный положительный эффект
(Примечание: для стоимости и отбеливания «отрицательный эффект» означает увеличение стоимости или отбеливания.)

 

Расходы

СПФ

УФА
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

Динатрий фенилдибензимиазолтетрасульфонат

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

ЭтилгексилдиметилПАБА

-1

+4

0

0

0

+2

0

Этилгексилметоксициннамат

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Этилгексилсалицилат

-1

+1

0

0

0

+2

0

Этилгексил триазон

-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

Ментил-антранилат

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-метилбензилиден камфора

-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

Фенилбензимидазолсульфоновая кислота

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Полисиликон-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Трис-дифенил триазин

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Диоксид титана – прозрачный сорт

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Диоксид титана – сорт 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 конкретной используемой марки, например. покрытие, физическая форма (порошок, масляная дисперсия, водная дисперсия).Пользователям следует проконсультироваться с поставщиками, прежде чем выбирать наиболее подходящую марку, отвечающую целям производительности в их системе рецептур.

На эффективность маслорастворимых органических УФ-фильтров влияет их растворимость в смягчающих средствах, используемых в рецептуре. Как правило, полярные смягчающие средства являются лучшими растворителями для органических фильтров.

На эффективность всех УФ-фильтров решающее влияние оказывают реологические свойства состава и его способность образовывать на коже ровную и плотную пленку. Использование подходящих пленкообразователей и реологических добавок часто помогает повысить эффективность фильтров.
Интересное сочетание УФ-фильтров (синергия)

Существует множество комбинаций УФ-фильтров, которые демонстрируют синергический эффект. Наилучшие синергетические эффекты обычно достигаются путем комбинирования фильтров, которые каким-то образом дополняют друг друга, например:
• Комбинирование маслорастворимых (или маслодисперсных) фильтров с водорастворимыми (или вододисперсионными) фильтрами.
• Сочетание фильтров UVA с фильтрами UVB.
• Сочетание неорганических фильтров с органическими фильтрами.

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

Однако всегда нужно помнить об интеллектуальной собственности в этой области. Существует множество патентов, охватывающих определенные комбинации УФ-фильтров, и разработчикам рецептур рекомендуется всегда проверять, не нарушает ли комбинация, которую они собираются использовать, какие-либо патенты третьих сторон.

Выберите правильный УФ-фильтр для вашей косметической рецептуры

Следующие шаги помогут вам выбрать правильный УФ-фильтр для вашего косметического состава:
1. Установите четкие цели в отношении эксплуатационных, эстетических свойств и предполагаемых требований к рецептуре.
2. Проверьте, какие фильтры разрешены для предполагаемого рынка.
3. Если у вас есть шасси с определенным составом, которое вы хотите использовать, подумайте, какие фильтры подойдут к этому шасси. Однако, если возможно, лучше сначала выбрать фильтры и разработать рецептуру на их основе. Это особенно актуально для неорганических или твердых органических фильтров.
4. Используйте советы поставщиков и/или инструменты прогнозирования, такие как симулятор солнцезащитного крема BASF, чтобы определить комбинации, которые следуетдостичь желаемого SPFи цели UVA.

Эти комбинации затем можно опробовать в рецептурах. На этом этапе полезны методы тестирования SPF и UVA in vitro, чтобы указать, какие комбинации дают наилучшие результаты с точки зрения эффективности. Более подробную информацию о применении, интерпретации и ограничениях этих тестов можно получить в электронном учебном курсе SpecialChem:UVA/SPF: оптимизация протоколов испытаний

Результаты испытаний, наряду с результатами других испытаний и оценок (например, стабильность, эффективность консерванта, ощущение на коже), позволяют разработчику рецептуры выбрать лучший вариант(ы), а также направляют дальнейшую разработку рецептуры(ов).


Время публикации: 03 января 2021 г.