防晒市场中的紫外线过滤剂

防晒,特别是防晒,是其中之一个人护理市场增长最快的部分。此外,随着消费者越来越意识到保护自己免受阳光照射的需要不仅适用于海滩度假,紫外线防护现在也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 和具有挑战性的 UVA 防护标准,同时还使产品足够优雅以鼓励消费者遵守,并且具有足够的成本效益以在经济困难时期负担得起。

防晒市场中的紫外线过滤剂

功效与优雅其实是相辅相成的;最大限度地提高所用活性物质的功效,可以用最少的紫外线过滤剂来生产高 SPF 产品。这使得配方设计师可以更自由地优化肤感。相反,良好的产品美观性会鼓励消费者使用更多产品,从而更接近标签上的 SPF 值。

为化妆品配方选择紫外线过滤剂时要考虑的性能属性
• 目标最终用户群体的安全- 所有紫外线过滤剂都经过广泛测试,以确保它们对于局部应用具有本质安全性;然而,某些敏感个体可能会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某些 UVA 防护标准,但人们往往不太了解的是,UVA 防护也对 SPF 做出了贡献。

• 对肤感的影响- 不同的紫外线过滤器对肤感的影响不同;例如,一些液体紫外线过滤剂会使皮肤感觉“粘”或“重”,而水溶性过滤剂则使皮肤感觉干燥。

• 皮肤外观- 无机过滤器和有机颗粒在高浓度使用时会导致皮肤变白;这通常是不受欢迎的,但在某些应用中(例如婴儿防晒霜),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;但其他滤光片可以帮助稳定这些“光不稳定”滤光片并减少或防止衰减。

• 防水性- 将水性紫外线过滤剂与油性紫外线过滤剂一起使用通常可以显着提高 SPF,但会更难以实现防水性。
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紫外线过滤化学物质

防晒活性物质通常分为有机防晒剂和无机防晒剂。有机防晒霜在特定波长下具有很强的吸收能力,并且对可见光是透明的。无机防晒霜通过反射或散射紫外线辐射发挥作用。

让我们深入了解一下它们:

有机防晒霜

防晒霜市场中的紫外线过滤剂1

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,通过吸收紫外线辐射并将其转化为热能而起到防晒霜的作用。

有机防晒霜的优点和缺点

优势

弱点

化妆品优雅——大多数有机过滤剂,无论是液体还是可溶性固体,在使用配方后不会在皮肤表面留下可见的残留物

窄光谱——许多只能在很窄的波长范围内提供保护

配方设计师充分了解传统有机物

高防晒指数需要“鸡尾酒”

低浓度下效果良好

某些固体类型可能难以溶解并维持在溶液中

有关安全性、刺激性和环境影响的问题

一些有机过滤器对光不稳定

有机防晒霜应用
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发生过敏反应,因此可能不适用于婴儿或敏感皮肤的产品。它们也不适合声称“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
• 示例:乙基己基二甲基 PABA
• UVB 过滤器
• 由于安全考虑,现在很少使用

水杨酸盐
• 示例: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

肉桂酸盐
• 示例: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

二苯甲酮类
• 示例:二苯甲酮-3、二苯甲酮-4
• 提供 UVB 和 UVA 吸收
• 功效相对较低,但与其他滤光剂结合使用有助于提高 SPF 值
• 出于安全考虑,目前欧洲很少使用二苯甲酮-3

三嗪及三唑衍生物
• 示例:乙基己基三嗪、双乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪
• 高效
• 有些是 UVB 过滤器,有些则提供广谱 UVA/UVB 防护
• 非常好的光稳定性
• 昂贵的

二苯甲酰衍生物
• 示例:丁基甲氧基二苯甲酰甲烷 (BMDM)、二乙氨基羟基苯甲酰苯甲酸己酯 (DHHB)
• 高效UVA吸收剂
• BMDM 的光稳定性较差,但 DHHB 的光稳定性要好得多

苯并咪唑磺酸衍生物
• 示例: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 滤光剂; DPDT 是一种 UVA 过滤器
• 与油溶性过滤器组合使用时通常表现出协同作用

樟脑衍生物
• 示例:4-甲基亚苄基樟脑
• UVB 过滤器
• 由于安全考虑,现在很少使用

邻氨基苯甲酸盐
• 示例: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

聚硅酮-15
• 侧链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辐射充当防晒霜。无机防晒剂有干粉或预分散体形式。

防晒霜市场中的紫外线过滤剂2

无机防晒霜的优点和缺点

优势

弱点

安全/无刺激

对不良审美的看法(肤感和皮肤美白)

广谱

粉末可能难以配制

使用单一活性物质 (TiO2) 即可实现高 SPF (30+)

无机物已陷入纳米争论

分散体易于混合

光稳定

无机防晒霜应用
无机防晒霜适用于除透明配方或气溶胶喷雾剂之外的任何紫外线防护应用。它们特别适合婴儿防晒产品、敏感皮肤产品、声称“天然”的产品以及装饰性化妆品。
无机紫外线过滤剂化学类型

二氧化钛
• 主要是 UVB 过滤剂,但某些牌号还提供良好的 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粒子领域
• 最小的颗粒尺寸在皮肤上非常透明,但几乎无法提供 UVA 防护;较大的尺寸提供更多的 UVA 防护,但更能美白皮肤

氧化锌
• 主要是UVA 过滤器; SPF 功效低于 TiO2,但在长波长“UVA-I”区域提供比 TiO2 更好的保护
• 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粒子领域

性能/化学矩阵

比率从 -5 到 +5:
-5:显着的负面影响| 0:无影响 | +5:显着的积极影响
(注:对于成本和美白,“负面影响”是指成本或美白增加。)

 

成本

SPF

长波紫外线
保护

肤感

美白

光稳定性


反抗

二苯甲酮-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

二苯甲酮-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苯甲酸己酯

-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

水杨酸异辛酯

-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-甲基亚苄基樟脑

-3

+3

0

0

0

-1

0

亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚

-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

聚硅酮-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使用的特定等级的个体特性而有很大差异,例如。涂料,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牌号以满足其配方系统的性能目标之前应咨询供应商。

油溶性有机紫外线过滤剂的功效受到其在配方中使用的润肤剂中的溶解度的影响。一般来说,极性润肤剂是有机过滤器的最佳溶剂。

所有紫外线过滤剂的性能都受到配方流变行为及其在皮肤上形成均匀、连贯薄膜的能力的严重影响。使用合适的成膜剂和流变添加剂通常有助于提高过滤器的功效。
有趣的紫外线过滤剂组合(协同作用)

紫外线过滤剂有多种组合,可以发挥协同作用。最好的协同效应通常是通过组合以某种方式互补的过滤器来实现的,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 滤​​光片与 UVB 滤光片相结合
• 将无机过滤器与有机过滤器相结合

还有某些组合可以产生其他好处,例如众所周知,奥克立林有助于光稳定某些光不稳定的滤光片,例如丁基甲氧基二苯甲酰甲烷。

然而,人们必须始终注意这一领域的知识产权。有许多专利涵盖紫外线过滤剂的特定组合,建议配方设计师始终检查他们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正确的紫外线过滤剂:
1. 为配方的性能、美学特性和预期主张制定明确的目标。
2. 检查哪些过滤器允许用于目标市场。
3. 如果您希望使用特定的配方底盘,请考虑哪些过滤器适合该底盘。然而,如果可能的话,最好首先选择过滤器并围绕它们设计配方。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(例如巴斯夫防晒霜模拟器)来确定应采用的组合达到预期的 SPF和 UVA 目标。

然后可以在配方中尝试这些组合。体外 SPF 和 UVA 测试方法在此阶段非常有用,可以指示哪些组合在性能方面提供最佳结果 - 有关这些测试的应用、解释和限制的更多信息可以通过 SpecialChem 电子培训课程收集: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、肤感)使配方设计师能够选择最佳选项,并指导配方的进一步开发。


发布时间:2021年1月3日