Filtros UV no mercado de protetores solares

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O cuidado com o sol, e em particular a proteção solar, é um dos...Segmentos de crescimento mais rápido no mercado de cuidados pessoais.Além disso, a proteção UV está sendo incorporada em muitos produtos cosméticos de uso diário (por exemplo, produtos para cuidados faciais e cosméticos decorativos), à medida que os consumidores se tornam mais conscientes de que a necessidade de se proteger do sol não se aplica apenas às férias na praia.

Formulador de protetores solares de hojeDevem atingir um alto fator de proteção solar (FPS) e padrões rigorosos de proteção contra raios UVA., ao mesmo tempo que se criam produtos suficientemente elegantes para incentivar a adesão do consumidor e suficientemente económicos para serem acessíveis em tempos de dificuldades económicas.

Filtros UV no mercado de protetores solares

Eficácia e elegância são, na verdade, interdependentes; maximizar a eficácia dos ativos utilizados permite a criação de produtos com alto FPS e níveis mínimos de filtros UV. Isso proporciona ao formulador maior liberdade para otimizar a sensação na pele. Por outro lado, uma boa estética do produto incentiva os consumidores a aplicarem mais produto e, portanto, a se aproximarem do FPS indicado na embalagem.

Atributos de desempenho a serem considerados na seleção de filtros UV para formulações cosméticas
• Segurança para o grupo de usuários finais pretendidoTodos os filtros UV foram extensivamente testados para garantir que sejam inerentemente seguros para aplicação tópica; no entanto, algumas pessoas sensíveis podem apresentar reações alérgicas a determinados tipos de filtros UV.

• Eficácia do FPSIsso depende do comprimento de onda do máximo de absorbância, da magnitude da absorbância e da largura do espectro de absorbância.

• Amplo espectro de proteção contra raios UVA- As formulações modernas de protetor solar devem atender a certos padrões de proteção UVA, mas o que muitas vezes não é bem compreendido é que a proteção UVA também contribui para o FPS.

• Influência na sensação da pele- Diferentes filtros UV têm efeitos diferentes na sensação da pele; por exemplo, alguns filtros UV líquidos podem dar uma sensação "pegajosa" ou "pesada" na pele, enquanto os filtros solúveis em água contribuem para uma sensação de pele mais seca.

• Aparência na peleFiltros inorgânicos e partículas orgânicas podem causar esbranquiçamento da pele quando usados ​​em altas concentrações; isso geralmente é indesejável, mas em algumas aplicações (por exemplo, protetor solar para bebês) pode ser considerado uma vantagem.

• Fotoestabilidade- Diversos filtros UV orgânicos se degradam com a exposição à luz ultravioleta, reduzindo assim sua eficácia; porém, outros filtros podem ajudar a estabilizar esses filtros "fotolábeis" e reduzir ou prevenir a degradação.

• Resistência à águaA inclusão de filtros UV à base de água juntamente com filtros à base de óleo geralmente proporciona um aumento significativo no FPS, mas pode dificultar a obtenção de resistência à água.
» Veja todos os ingredientes e fornecedores de protetores solares disponíveis comercialmente no banco de dados de cosméticos

Químicas de filtros UV

Os ingredientes ativos dos protetores solares são geralmente classificados como filtros solares orgânicos ou filtros solares inorgânicos. Os filtros solares orgânicos absorvem fortemente em comprimentos de onda específicos e são transparentes à luz visível. Os filtros solares inorgânicos atuam refletindo ou dispersando a radiação UV.

Vamos conhecê-los a fundo:

Protetores solares orgânicos

Filtros UV no mercado de protetores solares1

Os protetores solares orgânicos também são conhecidos comoprotetores solares químicosEsses materiais são compostos por moléculas orgânicas (à base de carbono) que funcionam como protetores solares, absorvendo a radiação UV e convertendo-a em energia térmica.

Protetores solares orgânicos: pontos fortes e fracos

Pontos fortes

Pontos fracos

Elegância cosmética – a maioria dos filtros orgânicos, sejam líquidos ou sólidos solúveis, não deixa resíduos visíveis na superfície da pele após a aplicação.

Espectro estreito – muitos protegem apenas em uma faixa de comprimento de onda estreita.

Os produtos orgânicos tradicionais são bem compreendidos pelos formuladores.

“Coquetéis” necessários para FPS alto

Boa eficácia em baixas concentrações.

Alguns tipos sólidos podem ser difíceis de dissolver e manter em solução.

Questões sobre segurança, irritação e impacto ambiental.

Alguns filtros orgânicos são fotoinstáveis.

Aplicações de protetores solares orgânicos
Os filtros orgânicos podem, em princípio, ser usados ​​em todos os produtos de proteção solar/UV, mas podem não ser ideais para produtos destinados a bebês ou peles sensíveis devido à possibilidade de reações alérgicas em indivíduos sensíveis. Eles também não são adequados para produtos que se dizem "naturais" ou "orgânicos", pois são compostos por substâncias químicas sintéticas.
Filtros UV orgânicos: tipos químicos

Derivados de PABA (ácido para-aminobenzoico)
• Exemplo: Etilhexil Dimetil PABA
• Filtros UVB
• Raramente usado atualmente devido a preocupações com a segurança.

Salicilatos
• Exemplos: Salicilato de etilhexila, homosalato
• Filtros UVB
• Baixo custo
• Baixa eficácia em comparação com a maioria dos outros filtros

Cinnamates
• Exemplos: Metoxicinamato de etilhexila, Metoxicinamato de isoamila, Octocrileno
• Filtros UVB altamente eficazes
• O octocrileno é fotoestável e ajuda a fotoestabilizar outros filtros UV, mas outros cinamatos tendem a ter baixa fotoestabilidade.

Benzofenonas
• Exemplos: Benzofenona-3, Benzofenona-4
• Oferece absorção de UVB e UVA
• Eficácia relativamente baixa, mas ajuda a aumentar o FPS em combinação com outros filtros.
• A benzofenona-3 raramente é usada na Europa atualmente devido a preocupações com a segurança.

Derivados de triazina e triazol
• Exemplos: Etilhexil triazona, bis-Etilhexiloxifenol Metoxifenil Triazina
• Altamente eficaz
• Alguns filtros UVB, outros oferecem proteção UVA/UVB de amplo espectro.
• Excelente fotoestabilidade
• Caro

Derivados de dibenzoíla
• Exemplos: Butil metoxidibenzoilmetano (BMDM), dietilamino hidroxibenzoil hexil benzoato (DHHB)
• Absorvedores de UVA altamente eficazes
• O BMDM apresenta baixa fotoestabilidade, enquanto o DHHB é muito mais fotoestável.

Derivados do ácido benzimidazol sulfônico
• Exemplos: Ácido fenilbenzimidazol sulfônico (PBSA), fenil dibenzimidazol tetrassulfonato dissódico (DPDT)
• Solúvel em água (quando neutralizado com uma base adequada)
• PBSA é um filtro UVB; DPDT é um filtro UVA.
• Frequentemente apresentam sinergia com filtros solúveis em óleo quando usados ​​em combinação.

Derivados de cânfora
• Exemplo: 4-Metilbenzilideno Cânfora
• Filtro UVB
• Raramente usado atualmente devido a preocupações com a segurança.

Antranilatos
• Exemplo: Antranilato de mentila
• Filtros UVA
• Eficácia relativamente baixa
• Não aprovado na Europa

Polisilicone-15
• Polímero de silicone com cromóforos nas cadeias laterais
• Filtro UVB

Protetores solares inorgânicos

Esses protetores solares também são conhecidos como protetores solares físicos. Eles consistem em partículas inorgânicas que atuam como filtros solares absorvendo e dispersando a radiação UV. Os protetores solares inorgânicos estão disponíveis em pó ou em pré-dispersões.

Filtros UV no mercado de protetores solares2

Protetores solares inorgânicos: Pontos fortes e fracos

Pontos fortes

Pontos fracos

Seguro / não irritante

Percepção de estética insatisfatória (sensação na pele e clareamento da pele)

Amplo espectro

Os pós podem ser difíceis de formular com

É possível obter um alto fator de proteção solar (FPS 30+) com um único ingrediente ativo (TiO2).

Os compostos inorgânicos têm estado envolvidos no debate sobre a nanotecnologia.

As dispersões são fáceis de incorporar.

Fotostável

Aplicações de protetores solares inorgânicos
Os protetores solares inorgânicos são adequados para qualquer aplicação de proteção UV, exceto formulações transparentes ou sprays aerossóis. São particularmente indicados para cuidados solares infantis, produtos para peles sensíveis, produtos que se dizem "naturais" e cosméticos decorativos.
Filtros UV inorgânicos Tipos químicos

Dióxido de titânio
• Principalmente um filtro UVB, mas algumas versões também oferecem boa proteção contra raios UVA.
• Disponível em diversas qualidades, com diferentes tamanhos de partículas, revestimentos, etc.
• A maioria das classes de partículas se enquadra no domínio das nanopartículas.
• Partículas muito pequenas são muito transparentes na pele, mas oferecem pouca proteção contra os raios UVA; partículas maiores oferecem mais proteção contra os raios UVA, mas deixam a pele mais esbranquiçada.

Óxido de zinco
• Principalmente um filtro UVA; possui eficácia de FPS inferior ao TiO2, mas oferece melhor proteção do que o TiO2 na região de comprimento de onda longo “UVA-I”.
• Disponível em diversas qualidades, com diferentes tamanhos de partículas, revestimentos, etc.
• A maioria das classes de partículas se enquadra no domínio das nanopartículas.

Matriz de desempenho/química

Taxa de -5 a +5:
-5: efeito negativo significativo | 0: nenhum efeito | +5: efeito positivo significativo
(Nota: em relação a custo e clareamento, "efeito negativo" significa que o custo ou o clareamento aumentam.)

 

Custo

FPS

UVA
Proteção

Sensação na pele

Branqueamento

Fotoestabilidade

Água
Resistência

Benzofenona-3

-2

+4

+2

0

0

+3

0

Benzofenona-4

-2

+2

+2

0

0

+3

0

Bis-etilhexiloxifenol Metoxifenil Triazina

-4

+5

+5

0

0

+4

0

Butil metoxi-dibenzoilmetano

-2

+2

+5

0

0

-5

0

Dietilamino Hidroxi Benzoil Hexil Benzoato

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Dietilhexil Butamido Triazona

-4

+4

0

0

0

+4

0

Tetrasulfonato de Fenil Dibenzimiazol Dissódico

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

Etilhexil Dimetil PABA

-1

+4

0

0

0

+2

0

Metoxicinamato de etilhexila

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Salicilato de etilhexila

-1

+1

0

0

0

+2

0

Etilhexil Triazona

-3

+4

0

0

0

+4

0

Homosalato

-1

+1

0

0

0

+2

0

p-Metoxicinamato de Isoamila

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

Antranilato de mentila

-3

+1

+2

0

0

-1

0

Cânfora de 4-metilbenzilideno

-3

+3

0

0

0

-1

0

Metileno Bis-Benzotriazolil Tetrametilbutilfenol

-5

+4

+5

-1

-2

+4

-1

Octocrileno

-3

+3

+1

-2

0

+5

0

Ácido fenilbenzimidazol sulfônico

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Polisilicone-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Tris-bifenil Triazina

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Dióxido de titânio – grau transparente

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Dióxido de titânio – grau de amplo espectro

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

Óxido de zinco

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

Fatores que afetam o desempenho dos filtros UV

Os atributos de desempenho do dióxido de titânio e do óxido de zinco variam consideravelmente dependendo das propriedades individuais da classe específica utilizada, por exemplo, revestimento, forma física (pó, dispersão à base de óleo, dispersão à base de água).Os usuários devem consultar os fornecedores antes de selecionar o grau mais adequado para atender aos seus objetivos de desempenho em seu sistema de formulação.

A eficácia dos filtros UV orgânicos solúveis em óleo é influenciada pela sua solubilidade nos emolientes utilizados na formulação. Geralmente, os emolientes polares são os melhores solventes para filtros orgânicos.

O desempenho de todos os filtros UV é criticamente influenciado pelo comportamento reológico da formulação e sua capacidade de formar uma película uniforme e coerente sobre a pele. O uso de formadores de película e aditivos reológicos adequados geralmente contribui para melhorar a eficácia dos filtros.
Combinação interessante de filtros UV (sinergias)

Existem muitas combinações de filtros UV que apresentam sinergia. Os melhores efeitos sinérgicos geralmente são obtidos combinando filtros que se complementam de alguma forma, por exemplo:
• Combinar filtros solúveis em óleo (ou dispersos em óleo) com filtros solúveis em água (ou dispersos em água)
• Combinação de filtros UVA com filtros UVB
• Combinação de filtros inorgânicos com filtros orgânicos

Existem também certas combinações que podem trazer outros benefícios; por exemplo, é bem conhecido que o octocrileno ajuda a fotoestabilizar certos filtros fotolábeis, como o butil metoxidibenzoilmetano.

No entanto, é preciso sempre estar atento à propriedade intelectual nesta área. Existem muitas patentes que abrangem combinações específicas de filtros UV, e recomenda-se que os formuladores sempre verifiquem se a combinação que pretendem usar não infringe nenhuma patente de terceiros.

Selecione o filtro UV adequado para sua formulação cosmética.

Os passos a seguir ajudarão você a selecionar o(s) filtro(s) UV correto(s) para sua formulação cosmética:
1. Estabeleça objetivos claros para o desempenho, as propriedades estéticas e as alegações pretendidas para a formulação.
2. Verifique quais filtros são permitidos no mercado pretendido.
3. Se você tiver uma formulação específica que deseja usar, considere quais filtros são compatíveis com ela. No entanto, se possível, é melhor escolher os filtros primeiro e desenvolver a formulação em torno deles. Isso é especialmente importante para filtros inorgânicos ou orgânicos particulados.
4. Utilize as recomendações dos fornecedores e/ou ferramentas de previsão, como o Simulador de Protetor Solar da BASF, para identificar as combinações que devematingir o FPS desejadoe alvos da UVA.

Essas combinações podem então ser testadas em formulações. Os métodos de teste in vitro de FPS e UVA são úteis nesta fase para indicar quais combinações oferecem os melhores resultados em termos de desempenho. Mais informações sobre a aplicação, interpretação e limitações desses testes podem ser obtidas no curso online da SpecialChem.UVA/FPS: Otimizando seus protocolos de teste

Os resultados dos testes, juntamente com os resultados de outros testes e avaliações (por exemplo, estabilidade, eficácia do conservante, sensação na pele), permitem ao formulador selecionar a(s) melhor(es) opção(ões) e também orientar o desenvolvimento futuro da(s) formulação(ões).


Data da publicação: 03/01/2021