Filtres UV al mercat de la cura solar

La cura del sol, i en particular la protecció solar, és una de lessegments de més ràpid creixement del mercat de la cura personal.A més, la protecció UV s'està incorporant a molts productes cosmètics d'ús diari (per exemple, productes per a la cura facial i cosmètics decoratius), ja que els consumidors són més conscients que la necessitat de protegir-se del sol no només s'aplica a unes vacances a la platja.

El formulador de protecció solar d'avuiha d'assolir un SPF alt i uns estàndards de protecció UVA exigents, alhora que fa que els productes siguin prou elegants per fomentar el compliment de les normes per part dels consumidors i prou rendibles per ser assequibles en temps econòmics difícils.

Filtres UV al mercat de la cura solar

De fet, l'eficàcia i l'elegància depenen l'una de l'altra; maximitzar l'eficàcia dels actius utilitzats permet crear productes amb un FPS elevat amb nivells mínims de filtres UV. Això permet al formulador una major llibertat per optimitzar la sensació a la pell. Per contra, una bona estètica del producte anima els consumidors a aplicar més productes i, per tant, a apropar-se més al FPS de l'etiqueta.

Atributs de rendiment a tenir en compte a l'hora de seleccionar filtres UV per a formulacions cosmètiques
• Seguretat per al grup d'usuaris finals previst- Tots els filtres UV han estat provats exhaustivament per garantir que siguin inherentment segurs per a l'aplicació tòpica; tanmateix, certes persones sensibles poden tenir reaccions al·lèrgiques a determinats tipus de filtres UV.

• Eficàcia del FPS- Això depèn de la longitud d'ona del màxim d'absorbància, la magnitud de l'absorbància i l'amplitud de l'espectre d'absorbància.

• Eficàcia de protecció d'ampli espectre / UVA- Les formulacions modernes de protectors solars han de complir certs estàndards de protecció UVA, però el que sovint no s'entén bé és que la protecció UVA també contribueix al FPS.

• Influència en la sensació de la pell- Els diferents filtres UV tenen efectes diferents sobre la sensació de la pell; per exemple, alguns filtres UV líquids poden resultar "enganxosos" o "pesats" a la pell, mentre que els filtres solubles en aigua contribueixen a una sensació de pell més seca.

• Aspecte a la pell- Els filtres inorgànics i les partícules orgàniques poden causar blanquejament a la pell quan s'utilitzen a altes concentracions; això no sol ser desitjable, però en algunes aplicacions (per exemple, la protecció solar per a nadons) es pot percebre com un avantatge.

• FotoestabilitatDiversos filtres UV orgànics es deterioren en exposar-se als raigs UV, cosa que redueix la seva eficàcia; però altres filtres poden ajudar a estabilitzar aquests filtres "fotolàbils" i reduir o prevenir la deterioració.

• Resistència a l'aigua- La inclusió de filtres UV a base d'aigua juntament amb els a base d'oli sovint proporciona un augment significatiu del SPF, però pot dificultar la resistència a l'aigua.
» Veure tots els ingredients i proveïdors de protecció solar disponibles comercialment a la base de dades de cosmètics

productes químics de filtre UV

Els actius dels protectors solars es classifiquen generalment com a protectors solars orgànics o inorgànics. Els protectors solars orgànics absorbeixen fortament a longituds d'ona específiques i són transparents a la llum visible. Els protectors solars inorgànics funcionen reflectint o dispersant la radiació UV.

Aprenguem-ne a fons:

protectors solars orgànics

Filtres UV al mercat de la protecció solar1

Els protectors solars orgànics també es coneixen com aprotectors solars químicsAquests consisteixen en molècules orgàniques (basades en carboni) que funcionen com a filtres solars absorbint la radiació UV i convertint-la en energia calorífica.

Punts forts i punts febles dels protectors solars orgànics

Punts forts

Debilitats

Elegància cosmètica: la majoria dels filtres orgànics, ja siguin líquids o sòlids solubles, no deixen cap residu visible a la superfície de la pell després de l'aplicació d'una fórmula.

Espectre estret: molts només protegeixen en un rang de longitud d'ona estret

Els formuladors entenen bé els productes orgànics tradicionals

Calen "còctels" per a un SPF alt

Bona eficàcia a baixes concentracions

Alguns tipus sòlids poden ser difícils de dissoldre i mantenir en solució

Dubtes sobre seguretat, irritació i impacte ambiental

Alguns filtres orgànics són fotoinestables

Aplicacions de protectors solars orgànics
Els filtres orgànics es poden utilitzar en principi en tots els productes de protecció solar/UV, però poden no ser ideals en productes per a nadons o pell sensible a causa de la possibilitat de reaccions al·lèrgiques en persones sensibles. Tampoc són adequats per a productes que afirmen que són "naturals" o "orgànics", ja que tots són productes químics sintètics.
Filtres UV orgànics: tipus químics

derivats de PABA (àcid para-aminobenzoic)
• Exemple: Etilhexil Dimetil PABA
• Filtres UVB
• Rarament utilitzat avui dia a causa de problemes de seguretat

Salicilats
• Exemples: salicilat d'etilhexil, homosalat
• Filtres UVB
• Baix cost
• Baixa eficàcia en comparació amb la majoria dels altres filtres

Cinamats
• Exemples: Metoxicinamat d'etilhexil, Metoxicinamat d'isoamil, Octocrile
• Filtres UVB altament eficaços
• L'octocrilè és fotoestable i ajuda a fotoestabilitzar altres filtres UV, però altres cinamats tendeixen a tenir una fotoestabilitat deficient.

Benzofenones
• Exemples: Benzofenona-3, Benzofenona-4
• Proporciona absorció tant d'UVB com d'UVA
• Eficàcia relativament baixa, però ajuda a augmentar el SPF en combinació amb altres filtres
• La benzofenona-3 s'utilitza rarament a Europa avui dia a causa de problemes de seguretat.

Derivats de triazina i triazol
• Exemples: etilhexil triazona, bis-etilhexiloxifenol metoxifenil triazina
• Altament eficaç
• Alguns són filtres UVB, altres ofereixen protecció UVA/UVB d'ampli espectre
• Molt bona fotoestabilitat
• Car

derivats de dibenzoil
• Exemples: Butil metoxidibenzoilmetà (BMDM), dietilaminohidroxibenzoilhexil benzoat (DHHB)
• Absorbents d'UVA altament eficaços
• El BMDM té poca fotoestabilitat, però el DHHB és molt més fotoestable.

Derivats de l'àcid sulfònic de benzimidazol
• Exemples: Àcid fenilbenzimidazol sulfònic (PBSA), tetrasulfonat disòdic de fenildibenzimidazol (DPDT)
• Soluble en aigua (quan es neutralitza amb una base adequada)
• PBSA és un filtre UVB; DPDT és un filtre UVA
• Sovint mostren sinergies amb filtres solubles en oli quan s'utilitzen en combinació

derivats de càmfora
• Exemple: 4-metilbenzilidè càmfora
• Filtre UVB
• Rarament utilitzat avui dia a causa de problemes de seguretat

Antranilats
• Exemple: Antranilat de mentil
• Filtres UVA
• Eficàcia relativament baixa
• No aprovat a Europa

Polisilicona-15
• Polímer de silicona amb cromòfors a les cadenes laterals
• Filtre UVB

protectors solars inorgànics

Aquests protectors solars també es coneixen com a protectors solars físics. Consisteixen en partícules inorgàniques que funcionen com a protectors solars absorbint i dispersant la radiació UV. Els protectors solars inorgànics estan disponibles com a pols seca o predispersions.

Filtres UV al mercat de la protecció solar2

Punts forts i punts febles dels protectors solars inorgànics

Punts forts

Debilitats

Segur / no irritant

Percepció de mala estètica (sensació a la pell i blanquejament a la pell)

Espectre ampli

Les pols poden ser difícils de formular amb

Es pot aconseguir un SPF alt (30+) amb un únic actiu (TiO2)

Els inorgànics s'han vist atrapats en el debat sobre la nanopartícula

Les dispersions són fàcils d'incorporar

Fotostaula

Aplicacions de protectors solars inorgànics
Els protectors solars inorgànics són adequats per a qualsevol aplicació de protecció UV, excepte les fórmules transparents o els aerosols. Són especialment adequats per a la cura solar del nadó, productes per a pell sensible, productes que afirmen que són "naturals" i cosmètics decoratius.
Filtres UV inorgànics Tipus químics

diòxid de titani
• Principalment un filtre UVB, però alguns graus també proporcionen una bona protecció UVA
• Diversos graus disponibles amb diferents mides de partícula, recobriments, etc.
• La majoria de graus pertanyen a l'àmbit de les nanopartícules
• Les partícules més petites són molt transparents a la pell però ofereixen poca protecció UVA; les partícules més grans ofereixen més protecció UVA però blanquegen més la pell.

Òxid de zinc
• Principalment un filtre UVA; menor eficàcia SPF que el TiO2, però ofereix una millor protecció que el TiO2 a la regió "UVA-I" de longitud d'ona llarga
• Diversos graus disponibles amb diferents mides de partícula, recobriments, etc.
• La majoria de graus pertanyen a l'àmbit de les nanopartícules

Matriu de rendiment / química

Valoració de -5 a +5:
-5: efecte negatiu significatiu | 0: cap efecte | +5: efecte positiu significatiu
(Nota: pel que fa al cost i al blanquejament, «efecte negatiu» significa que el cost o el blanquejament augmenten.)

 

Cost

FPS

UVA
Protecció

Sensació de la pell

Blanquejament

Fotoestabilitat

Aigua
Resistència

Benzofenona-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

Benzofenona-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

Bis-etilhexiloxifenol Metoxifenil Triazina

-4

+5

+5

0

0

+4

0

Butil metoxi-dibenzoilmetà

-2

+2

+5

0

0

-5

0

Benzoat de dietilaminohidroxibenzoilhexil

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Dietilhexil butamido triazona

-4

+4

0

0

0

+4

0

Tetrasulfonat de dibenzimiazol disòdic de fenil

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

PABA d'etilhexil dimetil

-1

+4

0

0

0

+2

0

Metoxicinamat d'etilhexil

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Salicilat d'etilhexil

-1

+1

0

0

0

+2

0

Etilhexil triazona

-3

+4

0

0

0

+4

0

Homosalat

-1

+1

0

0

0

+2

0

p-metoxicinamat d'isoamil

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

Antranilat de mentil

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-metilbenzilidè càmfora

-3

+3

0

0

0

-1

0

Metilè bis-Benzotriazolil tetrametilbutilfenol

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

Octocrile

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

Àcid sulfònic de fenilbenzimidazol

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Polisilicona-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Tris-bifenil triazina

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Diòxid de titani – grau transparent

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Diòxid de titani – grau d'ampli espectre

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

Òxid de zinc

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

Factors que afecten el rendiment dels filtres UV

Els atributs de rendiment del diòxid de titani i l'òxid de zinc varien considerablement en funció de les propietats individuals del grau específic utilitzat, com ara el recobriment i la forma física (pols, dispersió a base d'oli, dispersió a base d'aigua).Els usuaris han de consultar amb els proveïdors abans de seleccionar el grau més adequat per assolir els seus objectius de rendiment en el seu sistema de formulació.

L'eficàcia dels filtres UV orgànics solubles en oli està influenciada per la seva solubilitat en els emolients utilitzats en la formulació. Generalment, els emolients polars són els millors dissolvents per a filtres orgànics.

El rendiment de tots els filtres UV està influenciat críticament pel comportament reològic de la formulació i la seva capacitat per formar una pel·lícula uniforme i coherent sobre la pell. L'ús de formadors de pel·lícula i additius reològics adequats sovint ajuda a millorar l'eficàcia dels filtres.
Combinació interessant de filtres UV (sinergies)

Hi ha moltes combinacions de filtres UV que mostren sinergies. Els millors efectes sinèrgics s'aconsegueixen normalment combinant filtres que es complementen d'alguna manera, per exemple:
• Combinació de filtres solubles en oli (o dispersos en oli) amb filtres solubles en aigua (o dispersos en aigua)
• Combinació de filtres UVA amb filtres UVB
• Combinació de filtres inorgànics amb filtres orgànics

També hi ha certes combinacions que poden aportar altres beneficis, per exemple, és ben sabut que l'octocrilè ajuda a fotoestabilitzar certs filtres fotolàbils com el butil metoxidibenzoilmetà.

Tanmateix, sempre cal tenir en compte la propietat intel·lectual en aquest àmbit. Hi ha moltes patents que cobreixen combinacions particulars de filtres UV i es recomana als formuladors que comprovin sempre que la combinació que pretenen utilitzar no infringeixi cap patent de tercers.

Seleccioneu el filtre UV adequat per a la vostra fórmula cosmètica

Els passos següents us ajudaran a seleccionar el(s) filtre(s) UV adequat(s) per a la vostra formulació cosmètica:
1. Establir objectius clars pel que fa al rendiment, les propietats estètiques i les afirmacions previstes per a la formulació.
2. Comproveu quins filtres estan permesos per al mercat previst.
3. Si teniu un xassís de formulació específica que voleu utilitzar, considereu quins filtres s'hi adaptaran. Tanmateix, si és possible, és millor triar primer els filtres i dissenyar la formulació al seu voltant. Això és especialment cert amb els filtres inorgànics o orgànics particulats.
4. Utilitzeu els consells dels proveïdors i/o eines de predicció com ara el simulador de protectors solars de BASF per identificar combinacions que haurien deaconseguir l'SPF previsti objectius UVA.

Aquestes combinacions es poden provar en formulacions. Els mètodes de prova in vitro SPF i UVA són útils en aquesta etapa per indicar quines combinacions donen els millors resultats pel que fa al rendiment; es pot obtenir més informació sobre l'aplicació, la interpretació i les limitacions d'aquestes proves amb el curs de formació electrònica de SpecialChem:UVA/SPF: Optimització dels protocols de prova

Els resultats de les proves, juntament amb els resultats d'altres proves i avaluacions (per exemple, estabilitat, eficàcia del conservant, sensació a la pell), permeten al formulador seleccionar la millor opció o opcions i també guiar el desenvolupament posterior de la formulació o formulacions.


Data de publicació: 03-01-2021