李崗 劉慧民
防曬范圍不止于紫外線(UVA/UVB)
通過深入研究光對皮膚損害,人們逐步認(rèn)識到不僅紫外線(UVA/UVB)會對人的皮膚產(chǎn)生傷害,而且高能藍(lán)光(HEV)、紅外線(1R)也會對人的皮膚造成損傷。
對應(yīng)的全波段防曬的概念也隨之?dāng)U大范圍:從原始的紫外線(UVA/UVB)防護,發(fā)展到目前紫外線(UVA/UVB)、高能藍(lán)光(HEV)、紅外線(1R)防護;而且防曬從對陽光的防護,發(fā)展到現(xiàn)代對陽光、電子產(chǎn)品(電腦、手機)、人造光源的防護,即防范對象也發(fā)生了擴展變化。
防曬劑的生產(chǎn)商與供應(yīng)商
化妝品中的防曬劑主要分為物理防曬劑、化學(xué)防曬劑以及生物防曬劑等。物理防曬劑主要能夠反射、散射紫外線,起到物理屏蔽的作用,常見的物理防曬劑有二氧化鈦、氧化鋅、硅石等;化學(xué)防曬劑為有機紫外線吸收劑,常見的化學(xué)防曬劑有甲氧基肉桂酸類、水楊酸酯類、對氨基苯甲酸及其酯類等;生物防曬劑是可抵御紫外輻射的生物活性物質(zhì),不僅可以起到反射、吸收的作用,同時還具有一定的曬后修復(fù)作用,如多酚類化合物、黃酮類化合物、維生素和甾族化合物、蛋白質(zhì)類、多肽類等。
國外主要化學(xué)防曬劑的供應(yīng)商包括巴斯夫(BASF)、帝斯曼(DSM)、亞什蘭(Ashland)、科萊恩(Clariant)、德之馨(Sym rise)等,品種相對齊全;國外主要物理防曬劑的供應(yīng)商包括默克(Merck)、禾大(Croda)、帝國化工(Tayca)、浩思特(Hallstar)、先進化學(xué)(Sunlin),每家公司都有其各自的優(yōu)勢和技術(shù)。國內(nèi)化學(xué)防曬劑的供應(yīng)商包括中獅化學(xué)、星業(yè)科技等,相對國外化學(xué)防曬劑的供應(yīng)商而言,品種相對較少;國內(nèi)物理防曬劑的供應(yīng)商包括聯(lián)合微粉、聯(lián)鍇粉體、河海納米等。而生物防曬劑或天然防曬劑的供應(yīng)商主要包括日本一丸、法國Silab,以及國內(nèi)一些做天然產(chǎn)物提取的科研院所和企業(yè)。
防曬劑的發(fā)展趨勢
包裹型化學(xué)防曬劑
包裹型化學(xué)防曬劑是指通過其他物質(zhì)對化學(xué)防曬劑進行包裹(見表1)。它有以下四點優(yōu)勢:
①大大提升化學(xué)防曬劑的穩(wěn)定性,從而提高防曬劑的防曬效率。
②壁材的親疏水性決定了防曬劑的分散性能,使化學(xué)防曬劑更易均勻地分散在配方中。我們可以將化學(xué)防曬劑包裹在親水的外部壁材中,即可將化學(xué)防曬劑分散在水中。
③使化學(xué)防曬劑通過包裹的形式不直接接觸皮膚,這樣可以減少小分子防曬劑和防曬劑經(jīng)光照分解后產(chǎn)物的透皮吸收,可以更好地保護人體皮膚。
④通過尋找合適的壁材,達(dá)到更優(yōu)異的膚感。
在設(shè)計該類防曬劑時,應(yīng)綜合考慮技術(shù)點包括防曬劑的安全性、功效性、穩(wěn)定性,以獲得優(yōu)異包裹型防曬劑。喻明英制備了復(fù)合防曬微球體,該微球體同時負(fù)載Ti02和包載阿伏苯宗的復(fù)合微球結(jié)構(gòu),這樣既保護了見光不穩(wěn)定的阿伏苯宗,同時改善了物理防曬劑泛白的問題。
物理防曬劑的表面改性和微觀結(jié)構(gòu)控制
雖然國家規(guī)定使用的物理防曬劑只有氧化鋅和二氧化鈦兩種,但是通過表面改性與微觀結(jié)構(gòu)的控制,物理防曬劑的品種遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于化學(xué)防曬劑。工程師在使用物理防曬劑的過程中,技術(shù)難點之一即物理防曬劑的分散問題,這不僅影響配方的穩(wěn)定性與均一性,還影響其發(fā)揮的功效性。如何通過改性,使物理防曬劑更好地分散在油相、水相中,是防曬劑發(fā)展的重要方向之一;除此之外,就是功效層面,配方中添加相同的物理防曬劑,如何得到更高的SPF、PA值,除了分散要均勻外,還應(yīng)該精準(zhǔn)地把控物理防曬劑的粒徑分布。選擇最優(yōu)化的粒徑分布以及形狀控制,可以在相同物理防曬劑使用量的條件下,提高防曬劑的防曬效率及膚感。同時在開發(fā)物理防曬劑時應(yīng)該兼顧物理防曬劑使用后的泛白問題、安全問題等。
穩(wěn)定的防曬劑組合物的配制
使用的時候,需要考慮防曬劑的配伍性和化學(xué)防曬劑的溶解性,因此,只有長期從事防曬產(chǎn)品開發(fā)的工程師,才能更好地配制出安全、穩(wěn)定、膚感良好的防曬產(chǎn)品。為更簡便地配制出防曬配方,可以將物理防曬劑、化學(xué)防曬劑、油脂中的一種或多種配制在一起,以半成品的方式出售。這樣雖避免了工程師經(jīng)驗的不足,但是也限制了配方配制的靈活性。例如,奈森防曬劑UMC-503,通過將水、水楊酸乙基己酯、胡莫柳酯、丁基甲氧基二苯甲?;淄椤⒍酵?、奧克立林、大豆卵磷脂、丙二醇、聚甘油醚-10、微晶纖維素優(yōu)化比例復(fù)配在一起,更方便了配方工程師的工作。
塞恩譜OA防曬劑,通過將水、甲氧基肉桂酸辛酯、二乙氨羥苯甲?;郊姿峒乎?、乙基己基三嗪酮、甘油硬脂酸酯、硬脂醇聚醚-21、硬脂醇聚醚-2、甘油、氫化蓖麻油、苯氧乙醇和羥苯甲酯復(fù)配在一起,從而獲得穩(wěn)定的、全波段紫外防護。季金金將化學(xué)防曬劑亞甲基二苯并三唑四甲基丁基苯酚(MBBT)與物理防曬劑Ti02混合制備,其優(yōu)勢在于制備混合防曬劑的過程中,Ti02和氧化鋯協(xié)同研磨MBBT,可有效地減小MBBT的粒徑,從而提高MBBT的分散穩(wěn)定性和紫外屏蔽性能,得到一種性能優(yōu)異的防曬劑分散漿。
尋找天然活性物質(zhì)增加配方的安全性
從天然物質(zhì)中尋找可以起到防曬作用的功效成分,可以穩(wěn)定已有防曬劑的天然活性物質(zhì),都是當(dāng)下研究的熱點,也是目前化妝品原料生產(chǎn)商努力的方向之一,其優(yōu)勢在于對人體、對環(huán)境友好。
以上三種活性物發(fā)揮作用的機理不同,但其直接吸收紫外線的天然提取物都合有苯環(huán)或共軛結(jié)構(gòu),因而可以直接吸收紫外線。例如:奇華頓推出的Ka rania 0il無毛水黃皮籽油,因其特有結(jié)構(gòu)而具有吸收紫外線的作用;木質(zhì)素中合有芳基、酚羥基、酮基以及羧基等官能團,因此具有吸收紫外線的功能。對曬后皮膚進行修復(fù)的活性物,雖然不能直接吸收、反射紫外線,但其一般通過皮膚曬后的反應(yīng)通路,起到減少人體皮膚紅斑產(chǎn)生的作用,減少炎癥因子。
例如,張浩通過研究表明,庫拉索蘆薈凝膠可以有效減少角質(zhì)形成細(xì)胞在經(jīng)過UVB照射后炎性細(xì)胞因子IL-la、Ib8的分泌。具有以上功能的物質(zhì)的加入,可以減少防曬劑的使用,不僅節(jié)約成本、增加配方的安全性,而且配方更易配制,減輕配方的油膩性,可在安全性、功效性、感官性及節(jié)約成本上有很大的綜合效益。目前越來越多的防曬產(chǎn)品都加入了具有以上功效的天然活性物,以優(yōu)化配方的性能。
通過規(guī)定方法測試的防曬產(chǎn)品方可上市
防曬產(chǎn)品的功效測試方法主要包括體外法和人體法。體外法簡單方便,節(jié)約成本,是防曬配方初步篩選經(jīng)常使用的方法,與人體法測得的指標(biāo)有一定的差異。相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法包括國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 24443:2012《Determination0f sunscreen UVA photoprotection invitr。))、歐盟指導(dǎo)原則《Coliipa guidelinesMethod fo r in vitr0 determination ofUVA protection》;我國出入境檢驗檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《防曬化妝品UVA防護效果體外測定方法》、我國《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》化妝品抗UVA能力儀器測定法。體外法用的儀器包括SPF 290AS、Cary 300、UV2000S、UVAPF IN VITROAnalyzero人體法復(fù)雜、周期長、成本高,我國《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,國內(nèi)的防曬產(chǎn)品需要通過規(guī)定的方法測試防曬產(chǎn)品的SPR、DA值,支撐防曬產(chǎn)品的功效宣稱,方可上市。
防曬研究熱點
隨著皮膚科學(xué)的發(fā)展,有關(guān)藍(lán)光和紅外線對皮膚的影響逐漸清晰,該領(lǐng)域的研究是當(dāng)下皮膚科研究的熱點內(nèi)容,隨之而來的是市面涌現(xiàn)出多種抗藍(lán)光的化妝品原料。為了更科學(xué)地說明抗藍(lán)光產(chǎn)品的功效,化妝品抗藍(lán)光的功效評價方法也隨之出臺:GB/T 38120-2019《藍(lán)光防護膜的光健康與光安全應(yīng)用技術(shù)要求》中藍(lán)光防護膜(皮膚防護)光安全測試方法規(guī)定了防藍(lán)光化妝品的測試方法。2020年由中國美容博覽會(CBE)在上海舉辦的“光年2020皮膚光生物學(xué)國際論壇”邀請了國內(nèi)外的專家發(fā)表藍(lán)光與化妝品相關(guān)的最新研究,就藍(lán)光對皮膚的危害、抗藍(lán)光原料的科學(xué)研究、抗藍(lán)光化妝品新原料的發(fā)布、化妝品抗藍(lán)光的功效評價等議題進行了交流,在行業(yè)內(nèi)引起了強烈反響。
除了抗藍(lán)光產(chǎn)品,市面上涌現(xiàn)出越來越多的抗紅外化妝品,而如何對抗紅外化妝品的功效做出評價,化妝品行業(yè)沒有現(xiàn)行方法、標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)管,但越來越多行業(yè)的原料供應(yīng)商開始開發(fā)抗紅外的方法。如何開發(fā)具有全波段防曬性能的原料,或者通過復(fù)配以達(dá)到針對全波段防曬性能的協(xié)同作用,同時保證原料安全、穩(wěn)定、配伍性等要求,是化妝品行業(yè)近些年乃至未來幾年的發(fā)展趨勢。