» Солнцезащитные фильтры

Органические и химические солнцезащитные фильтры

Солнцезашитные фильтры бывают двух типов - физические (минеральные) и химические (органические).
Эти фильтры основаны на разном принципе действия:

  • Физические фильтры являются отражающими экранами - они отражают УФ лучи.
  • Химические фильтры являются блокаторами - они поглощают УФ лучи и переводят их в тепловую энергию.

Зачастую, в англоязычных обозначениях, применяются такие термины sunsсreen - физические и sunblock - химические. Но такое применение терминов не регламентировано, их часто смешивают, и санблок не обязательно будет означать "физический фильтр". В целом термин "sunsсreen" носит более общий характер, и часто применяется для обозначения солнцезащитных средств продуктов любого типа. А американская FDA вообще запрещает использование слова "sunblock ", считая, что оно дезориентирует пользователей ложным ощущением абсолютной защищенности.

Физические фильтры
К ним относятся: диоксид титана и оксид цинка. Эти вещества - минерального происхождения, непрозрачные белые пигменты (отсюда и название "минеральные"). В состав солнцезащитных средств они входят в сильно измельченном, микронизированном виде и их частицы, как правило, покрыты оболочкой из двуокиси кремния или оксида алюминия. На сегодняшний день, довольно часто, их дополнительно обрабатывают силиконом или фракциями из масел, для предупреждения аллергических реакций и для лучшего распределения фильтров. При этом диоксид титана защищает только от лучей B-типа, а оксид цинка от А и В типов. Физические фильтры не токсичны, не проникают в кожу, не накапливаются в организме, и не вызывают аллергии. Поэтому их считают более безопасными и используют в детских солнцезащитных средствах. Эти фильтры "работают" сразу после нанесения. Минусом этих фильтров является - их визуальная непрозрачность, чрезвычайное уплотнение эмульсии и сложность "сцепления" с кожей и равномерного распределения на ней. Поэтому, степень солнцезащитных физических фильтров в кремах редко бывает высокой, из-за сложности создания подобного состава, который бы подходил по всем параметрам.
Химические фильтры
К ним относят различные синтезированные органические соединения. Это могут быть циннаматы, салицилаты, бензофеноны. Они проникают в верхний слой кожи, поэтому их защитное действие начинается только через 25-30 минут после нанесения. Раньше, химические фильтры могли вызывать аллергические реакции, накапливаться в организме и разрушаться под действием ультрафиолета. Наиболее распространенными солнцезащитными фотоаллергенами являются парааминобензойная кислота (в настоящее время используется редко), бензофеноны и бутил метокси дибензоилметан.
Более новые химические солнцезащитные ингредиенты, такие как этилгексил триазон, дрометризол трисилоксан и терифталилидин дикамфор сульфоновой кислоты были специально разработаны с высокой молекулярной массой, чтобы уменьшить проникновение в кожу, так что они считаются безопасными для кожи человека и организма в целом и разрешены для применения в детской косметике.

Если посмотреть на калькулятор расчета СПФ защиты, мы видим, разделение на UVA и UVB волны и фильтры которые помогут создать защиту от них.

UVA (320-400 nm) - длинные волны, они достигают поверхности Земли, составляют 95% ультрафиолетовой радиации и имеют влияние всегда, повсюду и в любое время года. Даже если вы просто находитесь в машине или прогуливаетесь в пасмурное время года, на вас влияют UVA лучи.

Как видно из рисунка, UVA лучи вызывают: рак, фотостарение и фоточувствительность, поэтому фильтры перекрывающие UVA  лучи желательны в дневных кремах круглогодично. Так как воздействие UVA лучей на кожу в 10 раз и выше, чем воздействие UVB. UVA лучи проникают через кожные покровы гораздо глубже чем UVB. И фотостарение и фоточувствительность от повреждения UVА лучами происходит из-за повреждения свободными радикалами, которые запускает UVА излучение. Поэтому, желательно, всегда, в подпорку к СПФ фильтрам брать антиокислители, самые известные из них, это витамин Е и СО2 розмарина.

UVB (290-320 nm) – короткие волны, наибольшее влияние имеют в теплое время года, в горах, и не обязательно летом (так как небольшое расстояние до земли) и на экваторе (по той же причине).  Благодаря UVB лучам мы приобретаем загар, но при этом есть риск обгореть, а что еще хуже, появляется риск возникновения рака. Также UVB повреждение запускает процесс окисления, что вызывает свободнорадикальную активность. Но следует учитывать, что UVB и UVA всегда существую вместе, поэтому самыми эффективными солнцезащитными средствами будут те, в которых будут находиться защитные фильтры для обеих категорий. Для маленьких деток (от 6 месяцев), для людей с атопичной, поврежденной кожей желательно применять только неорганические фильтры (оксид цинка и диоксид титана), для всех остальных можно применять комбинации неорганических и органических фильтров. И даже учитывая то, что TiO2 (диоксид титана) покрывает диапазон UVA II и UVB, он не может обеспечить сбалансированную защиту от ультрафиолетовых лучей. Его (TiO2) нужно применять для усиления/достижения более высокого SPF. ZnO имеет более равномерное поглощение UVA и UVB, но все же, без подпорки диоксидом титана, не добиться стабильного и полного покрытия.

Обозначения:

Что такое SPF ( Sun Protection Factor - солнцезащитный фактор) - это отношение времени появления первого покраснения защищенной кожи ко времени первого покраснения незащищенной кожи (заметьте, что это время для всех будет разным, т.к. зависит от конкретно вашей чувствительности).  SPF учитывает только UVB излучение.

Солнечное излучение согласно современной науке имеет три спектра: UVC, UVB и UVA:

UVC — самое короткое излучение, которое не достигает поверхности Земли, поглощаясь озоновым слоем, поэтому его и не рассматривают как угрозу.
UVB — активные лучи, отвечающие за синтез на поверхности кожи, и приводящие к загару или солнечным ожогам. Эти лучи не проходят сквозь стекло и одежду, поэтому для защиты от них достаточно носить шляпу, темные очки , светлую одежду с длинными рукавами и на открытые участки кожи наносить солнцезащитные средства.
UVA — как говорилось выше, самое опасное излучение из всех. Оно способно проникать сквозь легкую одежду и оконные стекла, намного глубже, чем лучи UVB. Именно эти лучи воздействуют на эластиновые и коллагеновые волокна, вызывая фотостарение кожи.

Для UVA гораздо сложнее высчитать СПФ защиту и поэтому, различные производители используют разные методы определения, такие как IPD, PPD или PA.

IPD (Immediate Pigment Darkening) — показывает, в какой степени используемое средство защищает от UVA лучей. Максимальный показатель составляет 90, то есть при использовании крема с IPD 90 кожа будет защищена на 90%.
PPD/ или PPS (Persistent Pigment Darkening) — показатель этого метода информирует, во сколько раз уменьшена доза излучения UVA. Максимальный уровень, которого достигли производители, составляет 42, в этом случае в кожу UVA-лучей проникает на 42% меньше.
PA — индекс, степень интенсивности защиты которого выражается знаками "+", "++", "+++". Чаще всего такое обозначение встречается в восточных станах. Где: «+» средняя степень защиты;  «+ +» эффективная; «+ + + супер эффективная».

PFA - учитывает степень защиты от UVA, Европейский индекс/обозначение. Как говорилось выше, что SPF учитывает только UVB волны.

Согласно калькулятору по расчету SPF/ PFA (цифры - диапазон блокируемого излучения):

Оксид цинка как единственный актив способен защитить кожу от SPF/ PFA  излучения, но не так качественно, как следовало бы.
16% микронизированного оксида цинка (ZnO) имеет покрытие 263 nm; SPF 12.6 и PFA 5.83 или же SPF/ PFA 2.2/1
16% оксида цинка (обычного) имеет покрытие 228 nm;  SPF/ PFA  1.9/1

Диоксид титана (TiO2), также способен самостоятельно защитить кожу, но также, не так качественно как хотелось бы. Но при этом, степень защиты от UVB имеет значительно выше:

10.29% TiO2 микронизированного имеет покрытие 162 nm; SPF/ PFA   4,2/1
10.29% TiO2 имеет покрытие 154 nm; SPF/ PFA   4.2/1

Результаты показывают, что для прозрачного солнцезащитного крема:

• TiO2 в одиночку не может обеспечить сбалансированную защиту
• ZnO в одиночку не может обеспечить достаточную сбалансированную SPF защиту от ультрафиолетовых лучей.

Но при комбинации обеспечивается стабильная защита SPF/ PFA :

• Combo из TiO 2 + ZnO
• Combo из ZnO больших и малых размеров
• Combo из ZnO + UVB органические фильтры
• Combo ТiO2 + органические UVA

6% TiO2 и 12% ZnO обеспечивают SPF 32.9 и PFA 10.84, что обозначает высокую защиту, соотношение 3/1 (тут указаны дозировки для микронизированных диоксида титана и оксида цинка)
6,3% TiO2 и 5.9% ZnO обеспечивают SPF 26.6 и PFA 8.8, что обозначает высокую защиту, соотношение тоже 3/1 (тут указаны дозировки для микронизированных диоксида титана и оксида цинка)
6% TiO2 и 12% ZnO обеспечивают SPF 27.4 и PFA 11.68, что обозначает высокую защиту, соотношение 2.3/1 (тут указаны дозировки для обычных диоксида титана и оксида цинка)
5% TiO2 и 12% ZnO обеспечивают SPF 31.4 и PFA  10.87, что обозначает высокую защиту, соотношение тоже 2.88/1 (тут указаны дозировки для обычных диоксида титана и оксида цинка)

Для SPF 30:  5% TiO2 и 12% ZnO – если эмульсия на прямом или обратном эмульгаторе, в маслах и эмолентах
Для SPF 30:  7% TiO2 и 12% ZnO – если эмульсия на силиконовом эмульгаторе и с добавлением силиконов
Для SPF 20:  3.3% TiO2 и 9% ZnO – если эмульсия на прямом или обратном эмульгаторе, в маслах и эмолентах
Для SPF 20:  5% TiO2 и 9% ZnO – если эмульсия на силиконовом эмульгаторе и с добавлением силиконов
Для SPF 15:  2.5% TiO2 и 7% ZnO – если эмульсия на прямом или обратном эмульгаторе, в маслах и эмолентах
Для SPF 15:  4% TiO2 и 7% ZnO – если эмульсия на силиконовом эмульгаторе и с добавлением силиконов

Физические фильтры/неорганические фильтры обеспечивает
– Titanium dioxide 290-700 nm
– Zinc oxide 290-700 nm
Химические/органические
Aminobenzoic acid and derivatives
– PABA 260-313 nm
– Lisadimate (Glyceryl PABA) 264-315 nm
– Padimate O 290-315 nm
– Roxadimate 280-330 nm
Anthranilates
– Menthyl anthranilate 260-380 nm
Benzophenones
– Dioxybenzone (benzophenone-8) 250-390 nm
– Oxybenzone (benzophenone-3) 270-350 nm
– Sulisobenzone (Eusolex 4360) (benzophenone-4) 260-375 nm
Camphor derivatives
– Benzoate-4 methylbenzylidene camphor 290-300 nm
– Mexoryl SX 290-400 nm
Cinnamates
– Octocrylene 250-360 nm
– Octyl methoxycinnamate (Parsol MCX) 290-320 nm
Dibenzoylmethanes
– Avobenzone (Parsol 1789; butyl methoxydibenzoylmethane) 320-400 nm
Salicylates
– Homosalate 295-315 nm
– Octyl salicylate 280-320 nm
– Trolamine salicylate 260-320 nm
Others
– Phenylbenzimidazole 290-340 nm


Обычные фильтры (не нано) VS нано фильтров. Размер нано частиц от 25-70 nm, все что выше, то уже не нано, а обычные фильтры.

  1. Нано фильтры диоксида титана и оксида цинка – их преимущество заключается в том, что благодаря своим мелким частичкам, они хорошо пропускают солнечный свет и поэтому кажутся невидимыми на коже – это, безусловно «+», особенно для минеральной косметики. Также, нано фильтры имеют немного выше СПФ защиту.
  2. Но есть и риск для организма от нано частиц диоксида титана и оксида кремния, это «-». Он заключается в том, что нано частицы данных фильтров настолько малы, что способны проходить через защитные фильтры организма, там накапливаться и проникать через кожу. Это происходит потому, что размеры микронизированных неорганических фильтров одинаковы по размеру с клетками кожи, и, как показывают исследования, они способны пройти защитные фильтры клеток, попадая внутрь.
  3. Вот поэтому, для маленьких детей, людей с чувствительной или поврежденной кожей желательно применять данные фильтры без приставки «нано». Еще один «+» от применения обычных не нано фильтров заключается в том, что обычные, не микронизированные фильтры имеют отличную кроющую способность, да, они оставляют белый след, но при сочетании с тонирующими основами можно добиться отличного покрытия тонального либо корректирующего средства, которого нельзя достичь с нано фильтрами. Также следует учитывать, что обычные диоксид титана и оксид цинка дают стойкий белый цвет при вводе в эмульсию от 15%, если их вводить, к примеру, 10-15% да еще и в сочетании с органическими фильтрами, то можно добиться высокой СПФ защиты (от 30 и выше) и избежать белого следа на коже.
  4. Также следует учитывать, что (выводы по последним данным) диоксид титана вступает в реакцию с хлором и теряет свои солнцезащитные функции, это следует учитывать, при разработке своих косметических средств, либо, сразу после бассейна наносить опять средство с диоксидом титана.
  5. «-» минеральных фильтров с большими частичками, особенно, это касается оксида цинка, является не такой белый цвет самого порошка. Оксид цинка сам по себе имеет бесцветные кристаллы (которые визуально кажутся нам серыми), но при уменьшении размера частиц он становится белее. Хотя на готовом продукте такое значение никак не сказывается.
  6. Также следует учитывать, что чем меньше размер частиц неорганических фильтров (это в большей степени касается диоксида титана), тем меньше он пропускает UVB лучи, но при этом, больше пропускает UVA лучи. Обычный, немикронизированный диоксид титана одинаково защищает кожу от  UVA and UVB лучей (см. выше). А ZnO может обеспечить сбалансированную защиту от ультрафиолетовых лучей SPF <20. Для получения высокого SPF 30+ продукта, ZnO не сможет обеспечить сбалансированную защиту от ультрафиолетовых лучей, если не будет использоваться на очень высоком уровне (около 25%), что сделает ваше косметическое средство просто замазкой или пастой.

Статья создана магазином Magical Ariya

Источник: http://www.koboproductsinc.com/

https://www.sunscreensimulator.basf.com

Статья создана магазином Magical Ariya

 

N2E3N