Penjagaan matahari, dan khususnya perlindungan matahari, adalah salah satu daripadasegmen pasaran penjagaan diri yang paling pesat berkembang.Perlindungan UV kini sedang digabungkan ke dalam banyak produk kosmetik kegunaan harian (contohnya, produk penjagaan kulit muka dan kosmetik hiasan), memandangkan pengguna semakin sedar bahawa keperluan untuk melindungi diri mereka daripada cahaya matahari bukan sahaja terpakai untuk percutian pantai.
Formula penjagaan matahari hari inimesti mencapai SPF yang tinggi dan piawaian perlindungan UVA yang mencabar, di samping menjadikan produk cukup elegan untuk menggalakkan pematuhan pengguna dan cukup kos efektif agar mampu dimiliki dalam masa ekonomi yang sukar.
Keberkesanan dan keanggunan sebenarnya saling bergantung antara satu sama lain; memaksimumkan keberkesanan bahan aktif yang digunakan membolehkan produk SPF tinggi dihasilkan dengan tahap penapis UV yang minimum. Ini membolehkan formulator lebih bebas untuk mengoptimumkan rasa kulit. Sebaliknya, estetika produk yang baik menggalakkan pengguna untuk menggunakan lebih banyak produk dan oleh itu mendekati SPF berlabel.
Atribut Prestasi yang Perlu Dipertimbangkan semasa Memilih Penapis UV untuk Formulasi Kosmetik
• Keselamatan untuk kumpulan pengguna akhir yang dimaksudkan- Semua penapis UV telah diuji secara meluas untuk memastikan ia selamat untuk aplikasi topikal; walau bagaimanapun, individu sensitif tertentu mungkin mengalami reaksi alahan terhadap jenis penapis UV tertentu.
• Keberkesanan SPF- Ini bergantung pada panjang gelombang penyerapan maksimum, magnitud penyerapan dan keluasan spektrum penyerapan.
• Keberkesanan perlindungan spektrum luas / UVA- Formulasi pelindung matahari moden dikehendaki memenuhi piawaian perlindungan UVA tertentu, tetapi apa yang sering tidak difahami dengan baik ialah perlindungan UVA juga menyumbang kepada SPF.
• Pengaruh terhadap rasa kulit- Penapis UV yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza terhadap rasa kulit; contohnya sesetengah penapis UV cecair boleh terasa "melekit" atau "berat" pada kulit, manakala penapis larut air menyumbang kepada rasa kulit yang lebih kering.
• Rupa pada kulit- Penapis bukan organik dan zarah organik boleh menyebabkan pemutihan pada kulit apabila digunakan pada kepekatan tinggi; ini biasanya tidak diingini, tetapi dalam beberapa aplikasi (cth. penjagaan matahari bayi) ia boleh dianggap sebagai satu kelebihan.
• Kestabilan foto- Beberapa penapis UV organik mereput apabila terdedah kepada UV, sekali gus mengurangkan keberkesanannya; tetapi penapis lain boleh membantu menstabilkan penapis "foto-labil" ini dan mengurangkan atau mencegah pereputan.
• Rintangan air- Penggunaan penapis UV berasaskan air bersama penapis berasaskan minyak selalunya memberikan rangsangan SPF yang ketara, tetapi boleh menyukarkan lagi proses mencapai kalis air.
» Lihat Semua Bahan & Pembekal Penjagaan Matahari yang Tersedia Secara Komersial dalam Pangkalan Data Kosmetik
Kimia Penapis UV
Bahan aktif pelindung matahari secara amnya dikelaskan sebagai pelindung matahari organik atau pelindung matahari bukan organik. Pelindung matahari organik menyerap dengan kuat pada panjang gelombang tertentu dan lutsinar kepada cahaya yang boleh dilihat. Pelindung matahari bukan organik berfungsi dengan memantulkan atau menyebarkan sinaran UV.
Mari kita pelajari tentang mereka secara mendalam:
Pelindung matahari organik
Pelindung matahari organik juga dikenali sebagaipelindung matahari kimiaIni terdiri daripada molekul organik (berasaskan karbon) yang berfungsi sebagai pelindung matahari dengan menyerap sinaran UV dan menukarkannya kepada tenaga haba.
Kekuatan & Kelemahan Pelindung Matahari Organik
| Kekuatan | Kelemahan |
| Keanggunan kosmetik – kebanyakan penapis organik, sama ada cecair atau pepejal larut, tidak meninggalkan sisa yang kelihatan pada permukaan kulit selepas penggunaan daripada formulasi | Spektrum sempit – kebanyakannya hanya melindungi pada julat panjang gelombang yang sempit |
| Organik tradisional difahami dengan baik oleh perumus | "Koktel" diperlukan untuk SPF yang tinggi |
| Keberkesanan yang baik pada kepekatan rendah | Sesetengah jenis pepejal sukar untuk larut dan dikekalkan dalam larutan |
| Soalan mengenai keselamatan, kerengsaan dan kesan alam sekitar | |
| Sesetengah penapis organik tidak stabil terhadap foto |
Aplikasi pelindung matahari organik
Penapis organik pada dasarnya boleh digunakan dalam semua produk penjagaan matahari/perlindungan UV tetapi mungkin tidak sesuai untuk produk untuk bayi atau kulit sensitif kerana kemungkinan reaksi alahan pada individu sensitif. Ia juga tidak sesuai untuk produk yang membuat tuntutan "semula jadi" atau "organik" kerana semuanya adalah bahan kimia sintetik.
Penapis UV Organik: Jenis kimia
Derivatif PABA (asid para-amino benzoik)
• Contoh: Etilheksil Dimetil PABA
• Penapis UVB
• Jarang digunakan pada masa kini kerana kebimbangan keselamatan
Salisilat
• Contoh: Etilheksil Salisilat, Homosalat
• Penapis UVB
• Kos rendah
• Keberkesanan rendah berbanding kebanyakan penapis lain
Kayu manis
• Contoh: Etilheksil Metoksisinamat, Iso-amil Metoksisinamat, Oktokrilena
• Penapis UVB yang sangat berkesan
• Oktokrilena adalah fotostabil dan membantu menstabilkan foto penapis UV yang lain, tetapi sinamat lain cenderung mempunyai fotostabil yang lemah
Benzofenon
• Contoh: Benzofenon-3, Benzofenon-4
• Memberikan penyerapan UVB dan UVA
• Keberkesanan yang agak rendah tetapi membantu meningkatkan SPF dalam kombinasi dengan penapis lain
• Benzofenon-3 jarang digunakan di Eropah pada masa kini kerana kebimbangan keselamatan
Triazina dan derivatif triazol
• Contoh: Etilheksil triazon, bis-Etilheksilfenol Metoksifenil Triazina
• Sangat berkesan
• Ada yang merupakan penapis UVB, ada yang memberikan perlindungan UVA/UVB spektrum luas
• Kestabilan foto yang sangat baik
• Mahal
Derivatif Dibenzoil
• Contoh: Butil Metoksibenzoilmetana (BMDM), Dietilamino Hidroksibenzoil Heksil Benzoat (DHHB)
• Penyerap UVA yang sangat berkesan
• BMDM mempunyai fotostabil yang lemah, tetapi DHHB jauh lebih fotostabil
Derivatif asid benzimidazol sulfonik
• Contoh: Asid Fenilbenzimidazol Sulfonat (PBSA), Dinatrium Fenil Dibenzimidazol Tetrasulfonat (DPDT)
• Larut dalam air (apabila dineutralkan dengan bes yang sesuai)
• PBSA ialah penapis UVB; DPDT ialah penapis UVA
• Sering menunjukkan sinergi dengan penapis larut minyak apabila digunakan secara gabungan
Derivatif kapur barus
• Contoh: 4-Metilbenzilidena Kamfor
• Penapis UVB
• Jarang digunakan pada masa kini kerana kebimbangan keselamatan
Anthranilat
• Contoh: Mentil antranilat
• Penapis UVA
• Keberkesanan yang agak rendah
• Tidak diluluskan di Eropah
Polisilikon-15
• Polimer silikon dengan kromofor dalam rantai sisi
• Penapis UVB
Pelindung matahari bukan organik
Pelindung matahari ini juga dikenali sebagai pelindung matahari fizikal. Pelindung matahari ini terdiri daripada zarah bukan organik yang berfungsi sebagai pelindung matahari dengan menyerap dan menyebarkan sinaran UV. Pelindung matahari bukan organik boleh didapati sama ada sebagai serbuk kering atau pra-penyebaran.
Pelindung matahari bukan organik Kekuatan & Kelemahan
| Kekuatan | Kelemahan |
| Selamat / tidak merengsa | Persepsi estetika yang buruk (rasa kulit dan pemutihan pada kulit) |
| Spektrum luas | Serbuk mungkin sukar untuk diformulasikan |
| SPF yang tinggi (30+) boleh dicapai dengan satu bahan aktif (TiO2) | Bahan bukan organik telah terperangkap dalam perdebatan nano |
| Penyebaran mudah digabungkan | |
| Meja Foto |
Aplikasi Pelindung Matahari Bukan Organik
Pelindung matahari bukan organik sesuai untuk sebarang aplikasi perlindungan UV kecuali formulasi jernih atau semburan aerosol. Ia amat sesuai untuk penjagaan matahari bayi, produk kulit sensitif, produk yang mempunyai tuntutan "semula jadi" dan kosmetik hiasan.
Penapis UV bukan organik Jenis Kimia
Titanium Dioksida
• Terutamanya penapis UVB, tetapi sesetengah gred juga menyediakan perlindungan UVA yang baik
• Pelbagai gred tersedia dengan saiz zarah, salutan dll yang berbeza.
• Kebanyakan gred termasuk dalam bidang nanopartikel
• Saiz zarah terkecil sangat lutsinar pada kulit tetapi memberikan sedikit perlindungan UVA; saiz yang lebih besar memberikan lebih banyak perlindungan UVA tetapi lebih memutihkan pada kulit
Zink Oksida
• Terutamanya penapis UVA; keberkesanan SPF yang lebih rendah daripada TiO2, tetapi memberikan perlindungan yang lebih baik daripada TiO2 dalam kawasan “UVA-I” panjang gelombang panjang
• Pelbagai gred tersedia dengan saiz zarah, salutan dll yang berbeza.
• Kebanyakan gred termasuk dalam bidang nanopartikel
Matriks Prestasi / Kimia
Kadar dari -5 hingga +5:
-5: kesan negatif yang ketara | 0: tiada kesan | +5: kesan positif yang ketara
(Nota: untuk kos dan pemutihan, "kesan negatif" bermaksud kos atau pemutihan meningkat.)
| Kos | SPF | UVA | Rasa Kulit | Pemutihan | Kestabilan foto | Air | |
| Benzofenon-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
| Benzofenon-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
| Bis-etilheksiloksifenol Metoksifenil Triazina | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Butil Metoksi-dibenzoilmetana | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
| Dietilamino Hidroksi Benzoil Heksil Benzoat | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Dietilheksil Butamido Triazon | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Dinatrium Fenil Dibenzimiazol Tetrasulfonat | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
| Etilheksil Dimetil PABA | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
| Etilheksil Metoksisinamat | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
| Etilheksil Salisilat | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
| Etilheksil Triazon | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Homosalate | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
| Isoamil p-Metoksisinamat | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
| Mentil Anthranilat | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
| 4-Metilbenzilidena Kamfor | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
| Metilena Bis-Benzotriazolil Tetrametilbutilfenol | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
| Oktokrilena | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
| Asid Fenilbenzimidazol Sulfonik | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
| Polisilikon-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
| Tris-bifenil Triazina | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
| Titanium Dioksida – gred lutsinar | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
| Titanium Dioksida – gred spektrum luas | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
| Zink Oksida | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Prestasi Penapis UV
Atribut prestasi titanium dioksida dan zink oksida berbeza-beza dengan ketara bergantung pada sifat individu gred tertentu yang digunakan, contohnya salutan, bentuk fizikal (serbuk, penyebaran berasaskan minyak, penyebaran berasaskan air).Pengguna harus berunding dengan pembekal sebelum memilih gred yang paling sesuai untuk memenuhi objektif prestasi mereka dalam sistem formulasi mereka.
Keberkesanan penapis UV organik larut minyak dipengaruhi oleh keterlarutannya dalam emolien yang digunakan dalam formulasi. Secara amnya, emolien polar adalah pelarut terbaik untuk penapis organik.
Prestasi semua penapis UV dipengaruhi secara kritikal oleh sifat reologi formulasi dan keupayaannya untuk membentuk filem yang sekata dan koheren pada kulit. Penggunaan pembentuk filem dan bahan tambahan reologi yang sesuai selalunya membantu meningkatkan keberkesanan penapis.
Gabungan Penapis UV yang Menarik (sinergi)
Terdapat banyak kombinasi penapis UV yang menunjukkan sinergi. Kesan sinergi terbaik biasanya dicapai dengan menggabungkan penapis yang saling melengkapi dalam beberapa cara, contohnya:-
• Menggabungkan penapis larut minyak (atau tersebar minyak) dengan penapis larut air (atau tersebar air)
• Menggabungkan penapis UVA dengan penapis UVB
• Menggabungkan penapis bukan organik dengan penapis organik
Terdapat juga kombinasi tertentu yang boleh menghasilkan manfaat lain, contohnya diketahui umum bahawa oktokrilena membantu menstabilkan foto penapis foto-labil tertentu seperti butil metoksidibenzoilmetana.
Walau bagaimanapun, seseorang mesti sentiasa mengambil berat tentang harta intelek dalam bidang ini. Terdapat banyak paten yang meliputi kombinasi penapis UV tertentu dan perumus dinasihatkan untuk sentiasa menyemak bahawa kombinasi yang mereka ingin gunakan tidak melanggar mana-mana paten pihak ketiga.
Pilih penapis UV yang Tepat untuk Formulasi Kosmetik anda
Langkah-langkah berikut akan membantu anda memilih penapis UV yang betul untuk formulasi kosmetik anda:
1. Tetapkan objektif yang jelas untuk prestasi, sifat estetik dan tuntutan yang dimaksudkan untuk formulasi tersebut.
2. Semak penapis yang dibenarkan untuk pasaran yang dimaksudkan.
3. Jika anda mempunyai casis formulasi tertentu yang ingin anda gunakan, pertimbangkan penapis yang sesuai dengan casis tersebut. Walau bagaimanapun, jika boleh, adalah lebih baik untuk memilih penapis terlebih dahulu dan mereka bentuk formulasi di sekelilingnya. Ini terutamanya benar dengan penapis bukan organik atau organik zarahan.
4. Gunakan nasihat daripada pembekal dan/atau alat ramalan seperti Simulator Pelindung Matahari BASF untuk mengenal pasti kombinasi yang sepatutnyamencapai SPF yang dimaksudkandan sasaran UVA.
Gabungan ini kemudiannya boleh dicuba dalam formulasi. Kaedah ujian SPF dan UVA in-vitro berguna pada peringkat ini untuk menunjukkan kombinasi mana yang memberikan hasil terbaik dari segi prestasi - maklumat lanjut tentang aplikasi, tafsiran dan batasan ujian ini boleh dikumpulkan dengan kursus e-latihan SpecialChem:UVA/SPF: Mengoptimumkan Protokol Ujian Anda
Keputusan ujian, bersama-sama dengan keputusan ujian dan penilaian lain (cth. kestabilan, keberkesanan pengawet, rasa kulit), membolehkan perumus memilih pilihan terbaik dan juga membimbing perkembangan selanjutnya bagi formulasi tersebut.
Masa siaran: 03-Jan-2021