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小科普—常用化学防晒剂

一.UVA防晒剂

1.丁基甲氧基二苯甲酰甲烷

又名阿伏苯宗,英文缩写BMDM,是目前世界上最高效的UVA防晒剂之一,同时也能协同增效SPF。商品名Parsol 1789、ESCALOL 517 、Neo Heliopan 357 、Eusolex 9020等。本品在中国的法规上限添加量为5%。最大吸收波长为358nm,吸光度为1.10。分子量310。

防晒剂
防晒剂

本品的缺点及搭配注意事项:

(1)具有光不稳定性,尤其与甲氧基肉桂酸乙基己酯搭配时,两者会发生不可逆的环化加成反应,使防晒效率降低。关于这一点,目前有多种研究报道及解决方案,如在两者复配时搭配奥克立林及双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪进行保护,或使用包裹的甲氧基肉桂酸乙基己酯等,另外宝洁、强生等国际公司均有相关专利来解决这个问题。一些成分党在看到阿伏苯宗和甲氧基肉桂酸乙基己酯出现在同一配方里,就进行批判和攻击,这是不科学和客观的,应该结合配方整体来进行判断。

(2)油溶性固体,需要根据配方选用适当的溶剂进行溶解,以避免重结晶。

(3)易与配方中游离金属离子、生产用水、水管道及生产锅中的杂质起反应,形成铁锈色副产物或其他肉眼不可见的复合物,因此建议在配方中添加EDTA或其他螯合剂。也有报道建议,不建议与用铝包裹的二氧化钛搭配使用。

(4)有特征气味,根据产品需要适当添加香精等进行掩盖;存在一定刺激性和染色性(例如把衣服染黄)。

有传言,本品之所以商品名叫1789,正如1789年法国人攻占巴士底狱一样,具有划时代意义,可见其诞生时的重要性。由于美国不能使用A Plus,因此美系产品中阿伏苯宗非常常见,几乎成了A波段的最强贡献来源。

2. 二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯

英文缩写DHHB。商品名Uvinul A Plus Granular。在中国的法规上限添加量为10%。最大吸收波长为354nm,吸光度为0.89。分子量397.5。

A Plus吸光能力比阿伏苯宗略弱,但依然是非常强有效的UVA防晒剂,UVB区域也有部分吸收。本成分不容易发生光裂解反应,因此光稳定性更佳。

本品为油溶性固体粉末,融点只有54度,溶解性较好。在奥克立林、甲氧基肉桂酸乙基己酯、C12-15 醇苯甲酸酯、水杨酸乙基己酯等中有较好的溶解性。另外,发黄、染衣服同样是A Plus存在的一个问题。

二.UVB防晒剂

1. 甲氧基肉桂酸乙基己酯

英文缩写为OMC或EHMC,商品名有Parsol MCX、Uvinul MC 80、Neo Heliopan AV、ESCALOL 557、Eusolex 2292等。是目前最广泛使用、使用频率最高的UVB吸收剂。在中国的法规上限添加量为10%。

最大吸收波长为311nm,吸光度为0.76。分子量290.4。

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因其价格低廉,配伍性好,肤感清爽,又是许多固体紫外线吸收剂的良溶剂,因此被广泛应用在防晒产品中。但由于分子量比较小,基于500道尔顿原则,有渗透进皮肤的风险,存在一定刺激性。另外其耐晒性能和光稳定性不高,主要表现为持久性差。有报道称,通常在10 MED的阳光辐射后,大约有70%的活性成分被光降解。 因此需要在配方中加入较高剂量才能有效发挥作用。随着使用量的加大,防晒剂潜在的安全性能也表现出来,增加了敏感性皮肤消费者使用防晒化妆品后在日光下产生过度刺激性反应的风险。

另外在一些特殊法案下(如夏威夷地区),OMC因对珊瑚存在伤害而被禁用。因此应根据产品具体要求和特点,酌情考虑使用。

2. 乙基己基三嗪酮

英文缩写EHT,商品名为Uvinul T 150。是目前最为有效的油溶性UVB波段吸收剂。在中国的法规上限添加量为5%。最大吸收波长为312nm,吸光度为1.5,分子量823。

EHT的光稳定性非常好,另外其分子量大,因此不容易渗透至皮肤内部,安全性比较好。

本品常温下为白色粉末,由于三嗪的分子结构及分子量等因素,溶解性是需要特别关注的问题。EHT在非极性油及硅油中完全不溶,仅在有限的几种极性油脂中具有一定溶解性。低油溶性赋予了它低透皮性即更高的皮肤安全性。

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虽然国家批准用量是质量分数5%, 但在实际应用中很难加入较高的用量同时稳定配方而使之不析出。通常EHT析出后的结晶形状为近似于正方形的小颗粒,可通过显微镜偏光实验发现。比较常见的溶剂包括甲氧基肉桂酸乙基己酯、辛酸/癸酸甘油三酯、碳酸二辛酯、奥克立林等。

3. 奥克立林

英文缩写OCR。商品名有Uvinul N 539 T、ESCALOL 597、Parsol 340、Neo Heliopan 303、Eusolex OCR等。本防晒剂在全球各个国家和地区均批准使用,在中国的法规上限添加量为10%。最大吸收波长为303nm,吸光度为0.35。分子量361.5。

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本品呈浅黄色粘稠油状液体,肤感比较粘腻,可以部分用水杨酸乙基已酯代替。以UVB波段吸收为主,UVA也有一定的吸收,同时也是非常好的固体防晒剂的溶剂、光稳定剂,特别适用于添加了阿伏苯宗的体系。同时也适合与大多数化妆品油脂混合。

4. 苯基苯并咪唑磺酸

英文缩写PBSA。商品名有Eusolex 232 、Parsol HS、Neo Heliopan HYDRO等。在中国的法规上限添加量为8%(以酸计算)。最大吸收波长为302nm,吸光度为0.94(钠盐)。分子量274.3。

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本品属于为数不多的水溶性防晒剂之一,原体呈白色粉末,在水中不溶解,用碱中和后溶于水呈无色透明液体。使用不同的碱中和,pH在6~9附近的变化规律很不一样,通常无机碱相对有机碱变化更剧烈,在生产时常通过滴定达到配方所需要的实际pH值,来确定碱的添加量。

当配方的pH<7.0时,存在着结晶的潜在危险,使配方的防晒功能失效,且在使用时会产生较明显的颗粒感。因此,最终配方中水相需要达到pH>7甚至>7.2。另外由于成盐溶解的特性,可能会影响O/W乳液的稳定性,以及降低不耐盐增稠体系的粘度。有报道称,使用精氨酸等氨基酸来中和,可使PBSA在pH>6的环境下维持稳定溶解,不结晶析出。

相对于前面的油溶性防晒剂,PBSA为防晒配方开发提供了一种新的选择,使得水润清爽的肤感或者透明啫喱质地得以实现。但是本品在用量较多的时候,同样会带来另一种粘感和顿感。一般将本品与油溶性的防晒剂进行搭配使用,达到防晒协同增效。

5. 水杨酸乙基己酯

英文缩写EHS,商品名有Neo Heliopan OS、Parsol EHS、ESCALOL 587、Eusolex OS等。在中国的法规上限添加量为5%。最大吸收波长为305nm,分子量为250。

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水杨酸酯类的防晒剂UV吸收较弱,防晒性能较弱,但也有较多的优点,比如比较容易添加到化妆品配方中,且产品外观好;特别稳定、润滑,肤感好,没有致敏性并且难溶于水,因此具有较好的持久性。水杨酸酯类也可以帮助溶解固体防晒剂,耦合增效。

EHS溶于乙醇、丙二醇,与矿物油、橄榄油、棕榈酸异丙酯等均可以任意比例混合

二.广谱防晒剂

1. 双乙基己氧基苯酚对甲氧基苯基三嗪

英文缩写BEMT,商品名有Parsol Shield、Tinosorb S、Neo Heliopan EMT等,在中国的法规上限添加量为10%。

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本品吸收UV 波长的极大值有两个,即310nm和 343nm,是一种非常高效的广谱吸收剂,笔者认为这也是非常有前景和潜力的一款防晒剂。它除了自身是稳定性非常好的防晒剂之外,还可以很高效的稳定阿伏苯宗。其光稳定性表现在吸收光子后以振动弛豫的方式将这部分能量转为为热能并迅速回到基态,重新恢复防晒功能,因此光照后防晒效率基本不会有损耗和降低。

另外由于分子量较大(627.8),也不会渗透至皮肤内部,安全性高。BEMT常温下为亮黄色粉末,其制品一般泛黄。

2. 亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚

英文缩写MBBT,商品名有Parsol MAX,Tinosorb M,在中国的法规上限添加量为10%。

MBBT属于有机粒子UV屏蔽剂,由直径为70~140nm的无色有机微粒组成,具有极高的光稳定性。产品形式为50%无色有机超细粒子水分散体系,用表面活性剂稳定后有很好的稳定性。它吸收的UV波长有两个极大值305nm 和360nm,因此也是广谱防晒剂。由于其微粒分散体性质,除了本身的有机分子结构吸收紫外线外,还能对紫外光进行散射和折射,可达到三重的防晒效果。有机微粒的分子量为658,且无溶解性,因此无渗透性,非常安全。

本品可以和OMC起到很好的协同增效作用,显著提高配方的SPF 值。并还可提高配方中OMC等UVB防晒剂的光稳定性 , 即提高了其实际使用效果同时降低了其光降解产物刺激皮肤的机会。近期的临床研究证实了其对防止亚洲人皮肤晒黑有明显效果。

另外,本品可通过散射作用减少可见光波段的透光率,具有蓝光防护效果。

MBBT不溶解水或者油,以颗粒型式分散在水里,因含糖苷类表活,整体原料呈碱性。肤感一般,产品有些泛白。

3. 聚硅氧烷-15

英文缩写PS15,商品名为 Parsol SLX,已获准全球使用,在中国的法规上限添加量为10%。最大吸收波长为312nm,吸光度为0.16。

PS15为硅氧烷主链上接芳香环的高分子聚合物,所以分子量较大(6000d以上)。在美国常被作为护发用防晒剂。因为这种防晒剂分子异常大,实际上已没有皮肤穿透能力,因而使用时更安全。此外,它还具有很值得注意的成膜性能。有报道称其也可以稳定阿伏苯宗。

PS15防晒效率较弱,适合用在儿童产品及护发产品,或者需要成膜的产品中。在绝大多数极性油中可以溶解,在直链硅油中溶解性差、环状硅油中溶解性好。

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