防晒,尤其是防晒,是个人护理市场中增长最快的部分。此外,随着消费者越来越意识到防晒不仅仅适用于海滩度假,紫外线防护功能现在已被纳入许多日常化妆品(例如面部护肤品和装饰化妆品)中。
当今的防晒配方师必须达到高 SPF 和严格的 UVA 防护标准同时,产品也足够精致,以鼓励消费者遵守规定,并且具有足够的成本效益,以便在经济困难时期也能负担得起。

事实上,功效与美观是相辅相成的;最大限度地发挥活性成分的功效,能够以最少的紫外线过滤剂含量,打造出高SPF值的产品。这赋予配方师更大的自由度,以优化肤感。相反,美观的产品外观会鼓励消费者使用更多产品,从而更接近标示的SPF值。
选择化妆品配方中紫外线过滤剂时需要考虑的性能属性
• 针对目标最终用户群体的安全性- 所有紫外线过滤剂均经过广泛测试,以确保其对于局部应用而言本质上是安全的;然而某些敏感个体可能对特定类型的紫外线过滤剂产生过敏反应。
• SPF 功效- 这取决于吸光度最大值的波长、吸光度的大小以及吸光度光谱的宽度。
• 广谱/UVA防护功效- 现代防晒霜配方需要满足一定的 UVA 防护标准,但人们通常不太了解的是,UVA 防护也会对 SPF 产生影响。
• 对肤感的影响- 不同的紫外线过滤剂对皮肤感觉有不同的影响;例如,一些液体紫外线过滤剂在皮肤上会感觉“粘稠”或“沉重”,而水溶性过滤剂会让皮肤感觉更干燥。
• 皮肤外观- 高浓度使用时,无机过滤剂和有机颗粒会导致皮肤变白;这通常是不受欢迎的,但在某些应用(例如婴儿防晒)中,它可以被视为一种优势。
• 光稳定性- 几种有机紫外线过滤剂在暴露于紫外线时会衰减,从而降低其功效;但其他过滤剂可以帮助稳定这些“光不稳定”的过滤剂并减少或防止衰减。
• 防水- 将水基紫外线过滤剂与油基过滤剂混合使用,通常可以显著提高 SPF,但会使其更难实现防水性。
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紫外线过滤化学品
防晒活性成分通常分为有机防晒剂和无机防晒剂。有机防晒剂对特定波长的光线具有强吸收性,且对可见光透明。无机防晒剂则通过反射或散射紫外线来发挥作用。
让我们深入了解它们:
有机防晒霜

有机防晒霜也被称为化学防晒霜。它们由有机(碳基)分子组成,通过吸收紫外线并将其转化为热能起到防晒作用。
有机防晒霜的优点和缺点
优势 | 弱点 |
化妆品的优雅——大多数有机过滤剂(无论是液体还是可溶性固体)在配方中使用后不会在皮肤表面留下可见的残留物 | 窄谱——许多只能在较窄的波长范围内提供保护 |
配方师对传统有机物有深入的了解 | 高SPF防晒霜需要“混合防晒” |
低浓度下疗效良好 | 有些固体类型可能难以溶解和维持溶液状态 |
关于安全性、刺激性和环境影响的问题 | |
一些有机滤光片对光不稳定 |
有机防晒霜的应用
有机过滤剂原则上可用于所有防晒/紫外线防护产品,但由于敏感人群可能出现过敏反应,因此可能不适用于婴儿或敏感肌肤产品。它们也不适合用于声称“天然”或“有机”的产品,因为它们都是合成化学品。
有机紫外线过滤剂:化学类型
PABA(对氨基苯甲酸)衍生物
• 例如:乙基己基二甲基对氨基苯甲酸
• UVB 过滤器
• 出于安全考虑,现在很少使用
水杨酸盐
• 例如:水杨酸乙基己酯、胡莫柳酯
• UVB 过滤器
• 成本低
• 与大多数其他过滤器相比效率较低
肉桂酸酯
• 例如:甲氧基肉桂酸乙基己酯、甲氧基肉桂酸异戊酯、奥克立林
• 高效 UVB 过滤器
• 奥克立林具有光稳定性,有助于稳定其他紫外线过滤剂的光稳定性,但其他肉桂酸酯的光稳定性往往较差
二苯甲酮
• 例如:二苯甲酮-3、二苯甲酮-4
• 提供 UVB 和 UVA 吸收
• 功效相对较低,但与其他过滤剂结合使用有助于提高 SPF
• 出于安全考虑,二苯甲酮-3 目前在欧洲很少使用
三嗪和三唑衍生物
• 例如:乙基己基三嗪酮、双乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪
• 高效
• 有些是 UVB 过滤器,有些提供广谱 UVA/UVB 防护
• 非常好的光稳定性
• 昂贵的
二苯甲酰衍生物
• 例如:丁基甲氧基二苯甲酰甲烷 (BMDM)、二乙氨基羟基苯甲酰己基苯甲酸酯 (DHHB)
• 高效 UVA 吸收剂
• BMDM 的光稳定性较差,但 DHHB 的光稳定性更高
苯并咪唑磺酸衍生物
• 例如:苯基苯并咪唑磺酸 (PBSA)、苯基二苯并咪唑四磺酸二钠 (DPDT)
• 水溶性(用合适的碱中和时)
• PBSA 是 UVB 过滤器;DPDT 是 UVA 过滤器
• 与油溶性过滤器结合使用时通常具有协同作用
樟脑衍生物
• 例如:4-甲基苄叉樟脑
• UVB 过滤器
• 出于安全考虑,现在很少使用
邻氨基苯甲酸酯
• 例如:邻氨基苯甲酸薄荷酯
• UVA 过滤器
• 功效相对较低
• 未在欧洲获得批准
聚硅氧烷-15
• 侧链上带有发色团的有机硅聚合物
• UVB 过滤器
无机防晒霜
这些防晒霜也被称为物理防晒霜。它们由无机颗粒组成,通过吸收和散射紫外线来发挥防晒作用。无机防晒霜有干粉和预分散体两种形式。

无机防晒霜的优势与劣势
优势 | 弱点 |
安全/无刺激 | 感觉外观不佳(肤感和皮肤变白) |
广谱 | 粉末可能难以配制 |
单一活性成分(TiO2)即可达到高 SPF(30+) | 无机物卷入了纳米争论 |
分散体易于加入 | |
相片表 |
无机防晒霜应用
无机防晒霜适用于除透明配方或气雾剂以外的任何紫外线防护应用。它们尤其适合婴儿防晒产品、敏感肌肤产品、宣称“天然”的产品以及彩妆。
无机紫外线过滤剂的化学类型
二氧化钛
• 主要起到 UVB 过滤作用,但某些等级也能提供良好的 UVA 防护
• 提供具有不同粒度、涂层等的各种等级。
• 大多数等级属于纳米颗粒领域
• 最小的颗粒在皮肤上非常透明,但对 UVA 的防护作用很小;较大的颗粒对 UVA 的防护作用更强,但对皮肤的美白作用更强
氧化锌
• 主要为 UVA 过滤剂;SPF 功效比 TiO2 低,但在长波“UVA-I”区域提供比 TiO2 更好的防护
• 提供具有不同粒度、涂层等的各种等级。
• 大多数等级属于纳米颗粒领域
性能/化学矩阵
评分范围从 -5 到 +5:
-5:显著的负面影响 | 0:无影响 | +5:显著的正面影响
(注:对于成本和美白,“负面影响”是指成本或美白增加。)
成本 | 防晒指数 | 长波紫外线 | 肤感 | 美白 | 光稳定性 | 水 | |
二苯酮-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
二苯酮-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
双乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪 | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
丁基甲氧基二苯甲酰甲烷 | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
二乙氨基羟基苯甲酰己基苯甲酸酯 | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
二乙基己基丁酰胺基三嗪酮 | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
苯基二苯并咪唑四磺酸二钠 | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
二甲基 PABA 乙基己酯 | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
甲氧基肉桂酸乙基己酯 | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
水杨酸乙基己酯 | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
乙基己基三嗪酮 | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
胡莫柳酯 | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
对甲氧基肉桂酸异戊酯 | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
邻氨基苯甲酸薄荷酯 | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
4-甲基苄亚基樟脑 | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚,水,癸基葡糖苷,丙二醇,黄原胶 | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
奥克立林 | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
苯基苯并咪唑磺酸 | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
聚硅氧烷-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
三联苯三嗪 | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
二氧化钛 – 透明级 | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
二氧化钛 – 广谱级 | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
氧化锌 | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
影响紫外线过滤器性能的因素
二氧化钛和氧化锌的性能属性根据所用具体等级的个体特性而有很大差异,例如涂层、物理形态(粉末、油基分散体、水基分散体)。用户在选择最合适的等级以满足其配方系统中的性能目标之前,应咨询供应商。
油溶性有机紫外线防晒剂的功效受其在配方中使用的润肤剂中的溶解度影响。通常,极性润肤剂是有机防晒剂的最佳溶剂。
所有紫外线防晒剂的性能都受到配方流变特性及其在皮肤上形成均匀、致密薄膜的能力的关键影响。使用合适的成膜剂和流变添加剂通常有助于提升防晒剂的功效。
有趣的紫外线过滤器组合(协同作用)
紫外线过滤剂有多种组合方式,能够发挥协同作用。最佳的协同效果通常是通过组合以某种方式互补的过滤剂来实现的,例如:
• 将油溶性(或油分散性)过滤器与水溶性(或水分散性)过滤器相结合
• 将 UVA 过滤器与 UVB 过滤器结合使用
• 将无机过滤器与有机过滤器相结合
某些组合还可以产生其他好处,例如众所周知的奥克立林有助于光稳定某些光不稳定过滤器,如丁基甲氧基二苯甲酰甲烷。
然而,必须始终注意该领域的知识产权问题。许多专利涵盖了特定紫外线过滤剂的组合,建议配方师务必检查其打算使用的组合是否侵犯任何第三方专利。
为您的化妆品配方选择合适的紫外线过滤剂
以下步骤将帮助您为您的化妆品配方选择合适的紫外线过滤剂:
1. 明确配方的性能、美学特性和预期功效的目标。
2. 检查哪些过滤器适合目标市场。
3. 如果您希望使用特定配方的滤芯,请考虑哪些过滤器适合该滤芯。但是,如果可能的话,最好先选择过滤器,然后围绕它们设计配方。对于无机或颗粒有机过滤器尤其如此。
4. 使用供应商的建议和/或预测工具(如巴斯夫防晒模拟器)来确定应该达到预期的 SPF和 UVA 目标。
然后可以在配方中尝试这些组合。在此阶段,体外SPF和UVA测试方法非常有用,可以指示哪些组合在性能方面效果最佳——更多关于这些测试的应用、解释和局限性的信息,可以参加SpecialChem电子培训课程:UVA/SPF:优化您的测试方案
测试结果以及其他测试和评估的结果(例如稳定性、防腐功效、皮肤感觉)使配方师能够选择最佳方案,并指导配方的进一步开发。
发布时间:2021年1月3日