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防晒产品研发动向

《营销界•化妆品观察》 2012年6月4日 作者:金明成

文章关键词: 防晒产品   研发  
    本期文章,为大家简单介绍紫外线对皮肤的影响,以及近年来防晒产品的研发动向。希望市场上能够踊跃出现对皮肤更安全、更有效的防晒剂原料和防晒产品
     随着经济的发展、所得水平的提升,追求健康闲暇的生活逐渐升级为人们新的需求,越想美丽,对功能性化妆品的关注度自然也就越高。从此功能性化妆品(cosmeceuticals)已经不再是单纯的美容概念,功能上增加了抗衰老、疾病治疗等概念,新原料的研发也紧密围绕着美白、抗皱、防晒等主题活跃地进行着。今后,市场上对于功能性化妆品的需求显然会有一个爆炸式的增长。

  地球臭氧层破坏、人们的户外活动增加,使得防紫外线产品的关注度日益提升,在各类功能性化妆品当中尤为突出。

  紫外线对皮肤的影响

  皱纹是岁月的流痕,随着时光皮肤老去,很是自然。但皮肤老化的另一个重要的原因,是紫外线。受紫外线照射久的皮肤皱纹较粗、较深、数量多且细纹也多;容易出现不规则的色素沉淀和雀斑,皮肤弹性严重下降,发生下垂;不仅如此,还有可能发生黑蘑菇一样的良性肿瘤,甚至有患皮肤癌的概率。这种基于紫外线照射的皮肤老化,叫做“光老化”。

  从短波的放射线到长波的无线电波,太阳光拥有很广的光谱。紫外线存在于其中的低波长领域(100~400 nm),它是光起因性皮肤反应的主要原因。

  根据波长,紫外线可以分为3个。100~280 nm波长最短的紫外线叫做UVC。288 nm以下的短波紫外线因为臭氧层的过滤,无法到达地表。UVC虽然对生物有强烈的危害,但到达不了地表,我们也大可不必担心。

  UVB是中间领域的紫外线(290~320 nm),它可以穿透臭氧层,是阳光性皮肤生化反应的主要原因。UVB无法穿透玻璃窗,对于皮肤只能到达表皮层,过度暴露在UVB下,会引起烧伤一样的红斑。

  长波紫外线(320~400 nm) UVA,因为波长较长,可以穿透玻璃窗,也可以到达皮肤的真皮层,是皮肤黑化和光老化的主要原因(见表1)。

  表1. UVA和UVB对皮肤的影响效果对比



  防晒产品隔离紫外线的效果一般用防晒指数(SPF)来表示,该指数表示的是对紫外线引发红斑的抵御程度,主要是隔离UVB的效果。SPF是用数字来表示的,意味着隔离效果的持续时间。每一个SPF值代表15分钟的隔离效果。除了SPF值以外,UVA隔离效果也特别重要。UVA隔离效果不像SPF,很难用数值表示,所以划分一定的范围,用PA+、 PA++、PA+++ 3个阶段来标注。

  最近防晒产品的研发动向

  防晒功能性成分,可以大体分为两大类:一类是化学性地吸收光能的物质——紫外线吸收剂;另外一类是物理上对光线进行散乱反射的物质——紫外线散乱剂,这两类物质统称为防晒剂。世界各国出于人体安全性层面上,对于防晒剂成分的限用规定都不一样,因此新防晒剂的研发相对非常之不活跃。

  1.紫外线吸收剂

  紫外线吸收剂是分子内具有双键的化合物,受到紫外线时,分子内电子的能级上升成为激励状态,吸收紫外线。常用的紫外线吸收剂有对氨基苯甲酸(PABA,p-aminobenzoic acid)诱导体、肉桂酸(cinnamic acid)诱导体、salysilic acid诱导体、苯甲酮诱导体等。按照紫外线吸收波长,紫外线吸收剂还可以分类为UV-A吸收剂和UV-B吸收剂。这些紫外线吸收剂主要用来隔离中波长紫外线UVB,其中代表性的可举例甲氧基肉桂酸辛酯(octyl-methoxycinnamic acid)。传统上最为常用的属于对氨基苯甲酸系成分,但因为对致癌与否的争议使用量骤减。苯甲酮系物质也因为被怀疑是环境激素,有意减少使用的趋势。

  2.紫外线屏蔽剂

  紫外线屏蔽剂从物理上屏蔽紫外线,使紫外线不能直接到达皮肤,代表性的有氧化钛或氧化锌等粉末物质。这些原料折射率高,屏蔽紫外线的效果大,但是涂抹在皮肤上时会留下白色的痕迹,阻碍可视光线的透,需要有专门的对策来解决。

  紫外线屏蔽剂随粒子大小、形态、分散度的不同效果也不一样,对于隔离300?波长的紫外线,最佳的粒子大小是0.03-0.07?;对于隔离400?波长的紫外线,最佳的粒子大小是0.1-0.15?。从理论上探讨,氧化钛粒子在呈短径0.03?、长径0.12?纺锤状时,可具有隔离从UV-B到UV-A的光范围的紫外线隔离效果。

  传统上,最为常用的紫外线屏蔽剂是二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)。不过就算是成分完全一致,粒子的大小和形状、表面处理状态都会影响物质的特性,因此在配方应用上,最重要的还是选择适当规格的原料。另外,就算采用了同款原料,根据分散程度不同功能也将不同,所以在剂型技术上,粒子分散技术一向非常重要。为了提高物理防晒剂的粒子分散效率,出现了很多种表面处理及分散设备。据相关研究表明,利用玻珠研磨机(beadmill)粉碎的氧化锌粒子,得到的SPF指数,远比利用高压均质器粉碎时要高。

  3.成膜剂

  随着新防晒剂的研发陷入艰难,近年来对于提升防晒剂效率的功能提升剂(boosting agent)的研发可谓非常活跃,例如聚丙烯酸化物(polyacrylics)系高分子物质或硅系高分子物质。研究表明,成膜剂有助于提升防晒效果。纤维素(cellulose)系高分子、PVP/α- olefinic聚合物、丙烯醛基(acryl)酸聚合物、有机硅树脂、氟变性有机硅树脂等多种树脂或高分子材料,会当作皮膜形成剂来应用。将成膜剂加入配方后,随着挥发性物质的挥发,会在皮肤表层形成一层膜,这将显著提升防晒效果,特别是在海边等地使用时效更为明显。

  表2. 防晒剂的类别



  使用超尖端设备和工艺调整防晒剂粒子大小和均匀性;进行粉体表面处理,开发出新型的超微粒子紫外线散乱剂,都是近年来为了提升防晒技术而作的努力。随着表面处理技术的发达,也出现了水溶性的水分散剂型防晒剂,以及混合技术防晒剂。在多孔粉当中灌注化学防晒剂成分,或在无机原料表面喷涂化学防晒剂,就出现了紫外线吸收剂与屏蔽剂二合一的原料。

  以上,我们简单介绍了紫外线对皮肤的影响,以及近年来防晒产品的研发动向。希望市场上能够踊跃出现对皮肤更安全、更有效的防晒剂原料和防晒产品。

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