Chăm sóc da dưới ánh nắng mặt trời, đặc biệt là bảo vệ da khỏi ánh nắng, là một trong những điều quan trọng nhất.Các phân khúc phát triển nhanh nhất của thị trường chăm sóc cá nhân.Ngoài ra, khả năng chống tia UV hiện đang được tích hợp vào nhiều sản phẩm mỹ phẩm sử dụng hàng ngày (ví dụ: sản phẩm chăm sóc da mặt và mỹ phẩm trang điểm), khi người tiêu dùng ngày càng nhận thức được rằng việc bảo vệ bản thân khỏi ánh nắng mặt trời không chỉ áp dụng cho kỳ nghỉ ở bãi biển.
Nhà bào chế kem chống nắng ngày nayphải đạt được chỉ số SPF cao và các tiêu chuẩn bảo vệ UVA khắt khe.Đồng thời, sản phẩm cũng phải đủ sang trọng để khuyến khích người tiêu dùng tuân thủ, và đủ tiết kiệm chi phí để có thể mua được trong thời kỳ kinh tế khó khăn.
Hiệu quả và tính thẩm mỹ thực chất phụ thuộc lẫn nhau; việc tối đa hóa hiệu quả của các hoạt chất cho phép tạo ra các sản phẩm có chỉ số SPF cao với lượng chất lọc tia UV tối thiểu. Điều này mang lại cho nhà sản xuất sự tự do hơn trong việc tối ưu hóa cảm giác trên da. Ngược lại, tính thẩm mỹ tốt của sản phẩm khuyến khích người tiêu dùng sử dụng nhiều sản phẩm hơn và do đó đạt được chỉ số SPF gần với mức ghi trên nhãn.
Các thuộc tính hiệu năng cần xem xét khi lựa chọn bộ lọc tia UV cho công thức mỹ phẩm
• Đảm bảo an toàn cho nhóm người dùng cuối dự định- Tất cả các loại kem chống nắng đều đã được kiểm nghiệm kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn khi sử dụng ngoài da; tuy nhiên, một số người nhạy cảm có thể bị dị ứng với một số loại kem chống nắng nhất định.
• Hiệu quả chống nắng (SPF)- Điều này phụ thuộc vào bước sóng của cực đại hấp thụ, cường độ hấp thụ và độ rộng của phổ hấp thụ.
• Hiệu quả bảo vệ phổ rộng / chống tia UVA- Các công thức kem chống nắng hiện đại phải đáp ứng một số tiêu chuẩn bảo vệ khỏi tia UVA nhất định, nhưng điều thường không được hiểu rõ là khả năng bảo vệ khỏi tia UVA cũng góp phần vào chỉ số SPF.
• Ảnh hưởng đến cảm giác trên da- Các loại kem chống nắng có bộ lọc tia UV khác nhau sẽ có tác động khác nhau lên cảm giác trên da; ví dụ, một số loại kem chống nắng dạng lỏng có thể tạo cảm giác "dính" hoặc "nặng" trên da, trong khi các loại kem chống nắng tan trong nước lại làm cho da khô hơn.
• Hình dạng trên da- Các chất lọc vô cơ và các hạt hữu cơ có thể gây trắng da khi sử dụng ở nồng độ cao; điều này thường không mong muốn, nhưng trong một số ứng dụng (ví dụ: kem chống nắng cho trẻ em) nó có thể được coi là một lợi thế.
• Độ bền quang học- Một số bộ lọc tia UV hữu cơ bị phân hủy khi tiếp xúc với tia UV, do đó làm giảm hiệu quả của chúng; nhưng các bộ lọc khác có thể giúp ổn định các bộ lọc "dễ bị phân hủy bởi ánh sáng" này và giảm hoặc ngăn ngừa sự phân hủy.
• Khả năng chống nước- Việc kết hợp các bộ lọc tia UV gốc nước với các bộ lọc gốc dầu thường giúp tăng đáng kể chỉ số SPF, nhưng có thể khiến việc đạt được khả năng chống nước trở nên khó khăn hơn.
» Xem tất cả các thành phần và nhà cung cấp sản phẩm chống nắng có bán trên thị trường trong cơ sở dữ liệu mỹ phẩm
Hóa chất lọc tia UV
Các hoạt chất chống nắng thường được phân loại thành kem chống nắng hữu cơ hoặc vô cơ. Kem chống nắng hữu cơ hấp thụ mạnh ở các bước sóng cụ thể và trong suốt đối với ánh sáng nhìn thấy. Kem chống nắng vô cơ hoạt động bằng cách phản xạ hoặc tán xạ bức xạ tia cực tím.
Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về chúng:
kem chống nắng hữu cơ
Kem chống nắng hữu cơ còn được gọi làkem chống nắng hóa họcChúng bao gồm các phân tử hữu cơ (có gốc carbon) hoạt động như kem chống nắng bằng cách hấp thụ bức xạ tia cực tím và chuyển hóa nó thành năng lượng nhiệt.
Kem chống nắng hữu cơ: Ưu điểm và nhược điểm
| Điểm mạnh | Điểm yếu |
| Vẻ đẹp tinh tế trong mỹ phẩm – hầu hết các bộ lọc hữu cơ, ở dạng lỏng hoặc chất rắn hòa tan, không để lại cặn nhìn thấy được trên bề mặt da sau khi thoa. | Phổ hẹp – nhiều sản phẩm chỉ bảo vệ trong một phạm vi bước sóng hẹp. |
| Các sản phẩm hữu cơ truyền thống được các nhà pha chế hiểu rất rõ. | Cần "các loại cocktail" để có chỉ số chống nắng cao. |
| Hiệu quả tốt ở nồng độ thấp. | Một số chất rắn có thể khó hòa tan và duy trì ở dạng dung dịch. |
| Các câu hỏi liên quan đến an toàn, khả năng gây kích ứng và tác động đến môi trường. | |
| Một số bộ lọc hữu cơ không ổn định về mặt quang học. |
Ứng dụng của kem chống nắng hữu cơ
Về nguyên tắc, các bộ lọc hữu cơ có thể được sử dụng trong tất cả các sản phẩm chăm sóc da chống nắng/chống tia UV, nhưng có thể không lý tưởng trong các sản phẩm dành cho trẻ sơ sinh hoặc da nhạy cảm do khả năng gây phản ứng dị ứng ở những người nhạy cảm. Chúng cũng không phù hợp với các sản phẩm tuyên bố là "tự nhiên" hoặc "hữu cơ" vì chúng đều là các hóa chất tổng hợp.
Bộ lọc tia UV hữu cơ: Các loại hóa chất
Các dẫn xuất của PABA (axit para-amino benzoic)
• Ví dụ: Ethylhexyl Dimethyl PABA
• Bộ lọc UVB
• Ngày nay ít được sử dụng do lo ngại về vấn đề an toàn.
Salicylat
• Ví dụ: Ethylhexyl Salicylate, Homosalate
• Bộ lọc UVB
• Chi phí thấp
• Hiệu quả thấp so với hầu hết các bộ lọc khác
Quế
• Ví dụ: Ethylhexyl Methoxycinnamate, Iso-amyl Methoxycinnamate, Octocrylene
• Bộ lọc UVB hiệu quả cao
• Octocrylene có tính ổn định quang học và giúp ổn định quang học các chất lọc tia UV khác, nhưng các dẫn xuất cinnamate khác thường có tính ổn định quang học kém.
Benzophenones
• Ví dụ: Benzophenone-3, Benzophenone-4
• Có khả năng hấp thụ cả tia UVB và UVA.
• Hiệu quả tương đối thấp nhưng giúp tăng chỉ số SPF khi kết hợp với các bộ lọc khác.
• Benzophenone-3 hiện nay hiếm khi được sử dụng ở châu Âu do những lo ngại về an toàn.
Các dẫn xuất triazine và triazole
• Ví dụ: Ethylhexyl triazone, bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine
• Hiệu quả cao
• Một số là kính lọc tia UVB, số khác cung cấp khả năng bảo vệ phổ rộng chống tia UVA/UVB.
• Độ bền quang học rất tốt
• Đắt
Các dẫn xuất dibenzoyl
• Ví dụ: Butyl Methoxydibenzoylmethane (BMDM), Diethylamino Hydroxybenzoyl Hexyl Benzoate (DHHB)
• Khả năng hấp thụ tia UVA cực kỳ hiệu quả
• BMDM có độ bền quang học kém, nhưng DHHB có độ bền quang học tốt hơn nhiều.
Các dẫn xuất của axit benzimidazole sulfonic
• Ví dụ: Axit phenylbenzimidazole sulfonic (PBSA), Dinatri phenyl dibenzimidazole tetrasulfonat (DPDT)
• Tan trong nước (khi được trung hòa bằng một bazơ thích hợp)
• PBSA là chất lọc tia UVB; DPDT là chất lọc tia UVA.
• Thường cho thấy sự hiệp đồng tác dụng với các bộ lọc hòa tan trong dầu khi được sử dụng kết hợp.
Các dẫn xuất long não
• Ví dụ: 4-Methylbenzylidene Camphor
• Bộ lọc UVB
• Ngày nay ít được sử dụng do lo ngại về vấn đề an toàn.
Anthranilat
• Ví dụ: Menthyl anthranilate
• Bộ lọc UVA
• Hiệu quả tương đối thấp
• Chưa được phê duyệt tại châu Âu
Polysilicone-15
• Polyme silicon có nhóm chromophore ở chuỗi bên
• Bộ lọc UVB
Kem chống nắng vô cơ
Các loại kem chống nắng này còn được gọi là kem chống nắng vật lý. Chúng bao gồm các hạt vô cơ hoạt động như kem chống nắng bằng cách hấp thụ và tán xạ tia cực tím. Kem chống nắng vô cơ có sẵn ở dạng bột khô hoặc dạng phân tán sẵn.
Kem chống nắng vô cơ: Ưu điểm và nhược điểm
| Điểm mạnh | Điểm yếu |
| An toàn / không gây kích ứng | Cảm nhận về tính thẩm mỹ kém (cảm giác trên da và độ trắng sáng không tốt) |
| Phổ rộng | Việc pha chế các loại bột có thể gặp khó khăn. |
| Có thể đạt được chỉ số chống nắng cao (30+) với một hoạt chất duy nhất (TiO2). | Các vật liệu vô cơ đã bị cuốn vào cuộc tranh luận về công nghệ nano. |
| Các dung dịch phân tán rất dễ kết hợp. | |
| Chịu được ánh sáng |
Ứng dụng của kem chống nắng vô cơ
Kem chống nắng vô cơ phù hợp với mọi ứng dụng bảo vệ da khỏi tia UV, ngoại trừ các công thức trong suốt hoặc dạng xịt. Chúng đặc biệt thích hợp cho việc chăm sóc da chống nắng cho trẻ em, các sản phẩm dành cho da nhạy cảm, các sản phẩm có tuyên bố "tự nhiên" và mỹ phẩm trang trí.
Các loại chất lọc tia UV vô cơ
Titanium Dioxide
• Chủ yếu là bộ lọc tia UVB, nhưng một số loại cũng cung cấp khả năng bảo vệ tia UVA tốt.
• Có nhiều loại với kích thước hạt, lớp phủ khác nhau, v.v.
• Hầu hết các loại hạt đều thuộc phạm vi của hạt nano.
• Các hạt có kích thước nhỏ nhất rất trong suốt trên da nhưng khả năng chống tia UVA rất kém; các hạt có kích thước lớn hơn có khả năng chống tia UVA tốt hơn nhưng lại làm trắng da nhiều hơn.
Kẽm oxit
• Chủ yếu là bộ lọc UVA; hiệu quả chống nắng SPF thấp hơn TiO2, nhưng bảo vệ tốt hơn TiO2 ở vùng bước sóng dài “UVA-I”.
• Có nhiều loại với kích thước hạt, lớp phủ khác nhau, v.v.
• Hầu hết các loại hạt đều thuộc phạm vi của hạt nano.
Ma trận hiệu suất/hóa học
Đánh giá từ -5 đến +5:
-5: ảnh hưởng tiêu cực đáng kể | 0: không có ảnh hưởng | +5: ảnh hưởng tích cực đáng kể
(Lưu ý: đối với chi phí và hiệu quả làm trắng, “tác động tiêu cực” có nghĩa là chi phí hoặc hiệu quả làm trắng tăng lên.)
| Trị giá | SPF | UVA | Cảm giác trên da | Làm trắng | Tính ổn định quang học | Nước | |
| Benzophenone-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
| Benzophenone-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
| Bis-ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Butyl Methoxy-dibenzoylmethane | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
| Diethylamino Hydroxy Benzoyl Hexyl Benzoate | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Diethylhexyl Butamido Triazone | -4 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Dinatri phenyl dibenzimiazole tetrasulfonat | -4 | +3 | +5 | 0 | 0 | +3 | -2 |
| Ethylhexyl Dimethyl PABA | -1 | +4 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
| Ethylhexyl Methoxycinnamate | -2 | +4 | +1 | -1 | 0 | -3 | +1 |
| Ethylhexyl Salicylate | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
| Ethylhexyl Triazone | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Homosalate | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
| Isoamyl p-Methoxycinnamate | -3 | +4 | +1 | -1 | 0 | -2 | +1 |
| Menthyl Anthranilate | -3 | +1 | +2 | 0 | 0 | -1 | 0 |
| 4-Methylbenzylidene Camphor | -3 | +3 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
| Methylene Bis-Benzotriazolyl Tetramethylbutylphenol | -5 | +4 | +5 | -1 | -2 | +4 | -1 |
| Octocrylene | -3 | +3 | +1 | -2 | 0 | +5 | 0 |
| Axit sulfonic phenylbenzimidazole | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
| Polysilicone-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
| Tris-biphenyl Triazine | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
| Titanium Dioxide – loại trong suốt | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
| Titanium Dioxide – loại dùng cho phổ rộng | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
| Kẽm oxit | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ lọc tia UV
Các đặc tính hiệu năng của titan dioxide và kẽm oxit thay đổi đáng kể tùy thuộc vào các đặc tính riêng của từng loại cụ thể được sử dụng, ví dụ như lớp phủ, dạng vật lý (dạng bột, dạng phân tán gốc dầu, dạng phân tán gốc nước).Người dùng nên tham khảo ý kiến nhà cung cấp trước khi lựa chọn loại phù hợp nhất để đáp ứng mục tiêu hiệu suất trong hệ thống công thức của họ.
Hiệu quả của các chất chống nắng hữu cơ tan trong dầu phụ thuộc vào độ hòa tan của chúng trong các chất làm mềm được sử dụng trong công thức. Nói chung, các chất làm mềm phân cực là dung môi tốt nhất cho các chất chống nắng hữu cơ.
Hiệu quả của tất cả các loại kem chống nắng có chứa các chất lọc tia UV, chịu ảnh hưởng rất lớn bởi đặc tính lưu biến của công thức và khả năng tạo thành một lớp màng đều, liên tục trên da. Việc sử dụng các chất tạo màng và chất phụ gia điều chỉnh lưu biến phù hợp thường giúp cải thiện hiệu quả của các loại kem chống nắng.
Sự kết hợp thú vị của các bộ lọc tia UV (hiệu ứng hiệp đồng)
Có rất nhiều sự kết hợp giữa các bộ lọc tia UV tạo nên hiệu quả hiệp đồng. Hiệu quả hiệp đồng tốt nhất thường đạt được bằng cách kết hợp các bộ lọc bổ sung cho nhau theo một cách nào đó, ví dụ:
• Kết hợp các bộ lọc tan trong dầu (hoặc phân tán trong dầu) với các bộ lọc tan trong nước (hoặc phân tán trong nước)
• Kết hợp bộ lọc UVA với bộ lọc UVB
• Kết hợp bộ lọc vô cơ với bộ lọc hữu cơ
Ngoài ra, còn có một số sự kết hợp có thể mang lại những lợi ích khác, ví dụ như người ta biết rằng octocrylene giúp ổn định quang học một số bộ lọc dễ bị phân hủy bởi ánh sáng như butyl methoxydibenzoylmethane.
Tuy nhiên, cần luôn lưu tâm đến vấn đề sở hữu trí tuệ trong lĩnh vực này. Có rất nhiều bằng sáng chế bao phủ các tổ hợp cụ thể của các chất lọc tia UV và các nhà sản xuất được khuyên nên luôn kiểm tra xem tổ hợp mà họ định sử dụng có vi phạm bất kỳ bằng sáng chế nào của bên thứ ba hay không.
Chọn bộ lọc tia UV phù hợp cho công thức mỹ phẩm của bạn
Các bước sau đây sẽ giúp bạn chọn được bộ lọc tia UV phù hợp cho công thức mỹ phẩm của mình:
1. Đề ra các mục tiêu rõ ràng về hiệu suất, tính chất thẩm mỹ và các tuyên bố dự định cho công thức sản phẩm.
2. Kiểm tra xem những bộ lọc nào được phép sử dụng cho thị trường mục tiêu.
3. Nếu bạn có một khung gầm với công thức cụ thể mà bạn muốn sử dụng, hãy xem xét loại bộ lọc nào sẽ phù hợp với khung gầm đó. Tuy nhiên, nếu có thể, tốt nhất là nên chọn bộ lọc trước và thiết kế công thức dựa trên chúng. Điều này đặc biệt đúng với các bộ lọc vô cơ hoặc hữu cơ dạng hạt.
4. Sử dụng lời khuyên từ nhà cung cấp và/hoặc các công cụ dự đoán như BASF Sunscreen Simulator để xác định các sự kết hợp nên sử dụng.đạt được chỉ số SPF mong muốnvà các mục tiêu UVA.
Sau đó, các sự kết hợp này có thể được thử nghiệm trong các công thức. Các phương pháp thử nghiệm SPF và UVA trong ống nghiệm rất hữu ích ở giai đoạn này để chỉ ra sự kết hợp nào mang lại kết quả tốt nhất về hiệu quả - bạn có thể tìm hiểu thêm thông tin về ứng dụng, cách diễn giải và những hạn chế của các thử nghiệm này thông qua khóa học trực tuyến của SpecialChem:UVA/SPF: Tối ưu hóa quy trình kiểm tra của bạn
Kết quả thử nghiệm, cùng với kết quả của các thử nghiệm và đánh giá khác (ví dụ: độ ổn định, hiệu quả bảo quản, cảm giác trên da), cho phép người pha chế lựa chọn phương án tốt nhất và định hướng cho việc phát triển tiếp theo của công thức.
Thời gian đăng bài: 03/01/2021