Chăm sóc da mặt, và đặc biệt là bảo vệ da khỏi ánh nắng mặt trời, là một trong nhữngphân 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), vì người tiêu dùng ngày càng nhận thức được rằng nhu cầu bảo vệ bản thân khỏi ánh nắng mặt trời không chỉ áp dụng cho kỳ nghỉ ở bãi biển.
Công thức chăm sóc da mặt trời ngày nayphải đạt được SPF cao và tiêu chuẩn bảo vệ UVA đầy thách thức, đồng thời cũng tạo ra những sản phẩm đủ thanh lịch để khuyến khích người tiêu dùng tuân thủ và đủ tiết kiệm chi phí để có thể mua được trong thời buổi kinh tế khó khăn.
Hiệu quả và sự thanh lịch thực tế phụ thuộc vào nhau; việc tối đa hóa hiệu quả của các hoạt chất được sử dụng cho phép tạo ra các sản phẩm SPF cao với mức lọc tia UV tối thiểu. Điều này cho phép người pha chế có nhiều tự do hơn để tối ưu hóa cảm giác trên da. Ngược lại, tính thẩm mỹ của sản phẩm tốt khuyến khích người tiêu dùng sử dụng nhiều sản phẩm hơn và do đó đạt gần hơn với SPF được ghi trên nhãn.
Thuộc tính hiệu suất cần xem xét khi lựa chọn bộ lọc UV cho công thức mỹ phẩm
• An toàn cho nhóm người dùng cuối dự kiến- Tất cả các bộ lọc tia UV đều đã được thử nghiệm rộng rãi để đảm bảo chúng an toàn khi sử dụng ngoài da; tuy nhiên, một số người nhạy cảm có thể bị dị ứng với một số loại bộ lọc tia UV cụ thể.
• Hiệu quả SPF- Điều này phụ thuộc vào bước sóng hấp thụ cực đại, độ lớn hấp thụ và độ rộng của quang phổ hấp thụ.
• Hiệu quả bảo vệ phổ rộng / UVA- Các công thức kem chống nắng hiện đại phải đáp ứng các tiêu chuẩn nhất định về khả năng bảo vệ khỏi tia UVA, nhưng điều thường không được hiểu rõ là khả năng bảo vệ khỏi tia UVA cũng góp phần tạo nên SPF.
• Ảnh hưởng đến cảm giác của da- Các bộ lọc tia UV khác nhau có tác dụng khác nhau lên cảm giác của da; ví dụ, một số bộ lọc tia UV dạng lỏng có thể tạo cảm giác “dính” hoặc “nặng” trên da, trong khi các bộ lọc hòa tan trong nước lại mang lại cảm giác khô hơn cho da.
• Xuất hiện trên da- Các bộ lọc vô cơ và các hạt hữu cơ có thể gây ra hiện tượng trắng da khi sử dụng ở nồng độ cao; điều này thường không mong muốn, nhưng trong một số ứng dụng (ví dụ như kem chống nắng cho trẻ sơ sinh), nó có thể được coi là một lợi thế.
• Độ ổn định của ánh sáng- Một số bộ lọc 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 "không bền với ánh sáng" này và làm giảm hoặc ngăn ngừa sự phân hủy.
• Chống nước- Việc sử dụng các bộ lọc tia UV gốc nước cùng với các bộ lọc gốc dầu thường làm tăng đáng kể SPF, nhưng có thể khiến khả năng chống nước trở nên khó khăn hơn.
» Xem tất cả các thành phần và nhà cung cấp chăm sóc da chống nắng có sẵn trên thị trường trong cơ sở dữ liệu mỹ phẩm
Hóa chất của bộ lọc UV
Các hoạt chất chống nắng thường được phân loại là kem chống nắng hữu cơ hoặc kem chống nắng vô cơ. Kem chống nắng hữu cơ hấp thụ mạnh ở các bước sóng cụ thể và trong suốt với ánh sáng khả kiến. Kem chống nắng vô cơ hoạt động bằng cách phản xạ hoặc phân tán bức xạ UV.
Chúng ta 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 học. Chúng bao gồm các phân tử hữu cơ (gốc cacbon) hoạt động như kem chống nắng bằng cách hấp thụ bức xạ UV và chuyển hóa thành năng lượng nhiệt.
Điểm mạnh và điểm yếu của kem chống nắng hữu cơ
| Điểm mạnh | Điểm yếu |
| Sự thanh lịch về mặt thẩm mỹ – 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 sử dụng từ một công thức | Phổ hẹp – nhiều loại chỉ bảo vệ trong phạm vi bước sóng hẹp |
| Các nhà sản xuất công thức hiểu rõ về các chất hữu cơ truyền thống | “Cocktail” cần thiết cho SPF cao |
| Hiệu quả tốt ở nồng độ thấp | Một số loại chất rắn có thể khó hòa tan và duy trì trong dung dịch |
| Các câu hỏi về an toàn, kích ứng và tác động môi trường | |
| Một số bộ lọc hữu cơ không ổn định với ánh sáng |
Ứng dụng kem chống nắng hữu cơ
Về nguyên tắc, 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 dị ứng ở những người nhạy cảm. Chúng cũng không phù hợp với các sản phẩm có tuyên bố "tự nhiên" hoặc "hữu cơ" vì tất cả đều là hóa chất tổng hợp.
Bộ lọc UV hữu cơ: Các loại hóa chất
Dẫn xuất PABA (axit para-amino benzoic)
• Ví dụ: Ethylhexyl Dimethyl PABA
• Bộ lọc UVB
• Ngày nay ít được sử dụng vì lo ngại về 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
Cinnamates
• 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 bộ lọc UV khác, nhưng các cinnamate khác có xu hướng có tính ổn định quang học kém
Benzophenone
• Ví dụ: Benzophenone-3, Benzophenone-4
• Cung cấp khả năng hấp thụ cả tia UVB và tia UVA
• Hiệu quả tương đối thấp nhưng giúp tăng cường SPF khi kết hợp với các bộ lọc khác
• Benzophenone-3 hiện nay hiếm khi được sử dụng ở Châu Âu do lo ngại về an toàn
Dẫn xuất triazine và triazole
• Ví dụ: Ethylhexyl triazone, bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine
• Hiệu quả cao
• Một số là bộ lọc UVB, một số khác cung cấp khả năng bảo vệ phổ rộng UVA/UVB
• Độ ổn định quang học rất tốt
• Đắt
Dẫn xuất dibenzoyl
• Ví dụ: Butyl Methoxydibenzoylmethane (BMDM), Diethylamino Hydroxybenzoyl Hexyl Benzoate (DHHB)
• Chất hấp thụ tia UVA hiệu quả cao
• BMDM có độ ổn định quang kém, nhưng DHHB có độ ổn định quang tốt hơn nhiều
Dẫn xuất axit benzimidazole sulfonic
• Ví dụ: Axit sulfonic phenylbenzimidazole (PBSA), Dinatri phenyl dibenzimidazole tetrasulfonate (DPDT)
• Tan trong nước (khi trung hòa bằng một bazơ thích hợp)
• PBSA là bộ lọc UVB; DPDT là bộ lọc UVA
• Thường cho thấy sự hiệp đồng với các bộ lọc hòa tan trong dầu khi được sử dụng kết hợp
Dẫn xuất long não
• Ví dụ: 4-Methylbenzylidene Long não
• Bộ lọc UVB
• Ngày nay ít được sử dụng vì lo ngại về an toàn
Anthranilates
• Ví dụ: Menthyl anthranilate
• Bộ lọc UVA
• Hiệu quả tương đối thấp
• Không được chấp thuận ở Châu Âu
Polysilicon-15
• Polyme silicon có sắc tố 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 phân tán bức xạ UV. Kem chống nắng vô cơ có sẵn dưới dạng bột khô hoặc dạng phân tán trước.
Điểm mạnh và điểm yếu của kem chống nắng vô cơ
| Điểm mạnh | Điểm yếu |
| An toàn/không gây kích ứng | Nhận thức về tính thẩm mỹ kém (cảm giác da và da trắng) |
| Phổ rộng | Bột có thể khó để tạo thành công thức |
| Có thể đạt được SPF cao (30+) với một hoạt chất duy nhất (TiO2) | Các chất vô cơ đã bị cuốn vào cuộc tranh luận về nano |
| Phân tán dễ dàng kết hợp | |
| Ảnh có thể chụp được |
Ứng dụng của kem chống nắng vô cơ
Kem chống nắng vô cơ phù hợp với mọi ứng dụng bảo vệ khỏi tia UV ngoại trừ các công thức trong suốt hoặc bình xịt dạng xịt. Chúng đặc biệt phù hợp với sản phẩm chăm sóc da em bé, sản phẩm dành cho da nhạy cảm, sản phẩm có tuyên bố "tự nhiên" và mỹ phẩm trang trí.
Bộ lọc UV vô cơ Các loại hóa chất
Titan Dioxide
• Chủ yếu là bộ lọc UVB, nhưng một số loại cũng cung cấp khả năng bảo vệ UVA tốt
• Có nhiều loại với kích thước hạt, lớp phủ khác nhau, v.v.
• Hầu hết các lớp đều nằm trong phạm vi của hạt nano
• Kích thước hạt nhỏ nhất rất trong suốt trên da nhưng lại ít bảo vệ da khỏi tia UVA; kích thước hạt lớn hơn bảo vệ da khỏi tia UVA nhiều hơn nhưng lại làm trắng da nhiều hơn
Kẽm oxit
• Chủ yếu là bộ lọc UVA; hiệu quả SPF thấp hơn TiO2, nhưng bảo vệ tốt hơn TiO2 trong vùng “UVA-I” bước sóng dài
• Có nhiều loại với kích thước hạt, lớp phủ khác nhau, v.v.
• Hầu hết các lớp đều nằm trong phạm vi của hạt nano
Ma trận hiệu suất / hóa học
Tỷ lệ từ -5 đến +5:
-5: tác động tiêu cực đáng kể | 0: không có tác động | +5: tác động tích cực đáng kể
(Lưu ý: đối với chi phí và việc làm trắng, “tác động tiêu cực” có nghĩa là chi phí hoặc việc làm trắng tăng lên.)
| Trị giá | SPF | tia cực tím | Cảm giác da | Làm trắng | Độ ổn định của ảnh | Nước | |
| Benzophenone-3 | -2 | +4 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
| Benzophenone-4 | -2 | +2 | +2 | 0 | 0 | +3 | 0 |
| Bis-etylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine | -4 | +5 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Butyl Methoxy-dibenzoylmethane | -2 | +2 | +5 | 0 | 0 | -5 | 0 |
| Diethylamino Hydroxy Benzoyl Hexyl Benzoat | -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 salicylat | -1 | +1 | 0 | 0 | 0 | +2 | 0 |
| Ethylhexyl Triazone | -3 | +4 | 0 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Đồng nhất | -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 Long não | -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 |
| Phenylbenzimidazole Axit Sulfonic | -2 | +4 | 0 | 0 | 0 | +3 | -2 |
| Polysilicon-15 | -4 | +1 | 0 | +1 | 0 | +3 | +2 |
| Tris-biphenyl Triazine | -5 | +5 | +3 | -1 | -2 | +3 | -1 |
| Titanium Dioxide – cấp độ trong suốt | -3 | +5 | +2 | -1 | 0 | +4 | 0 |
| Titanium Dioxide – cấp độ phổ rộng | -3 | +5 | +4 | -2 | -3 | +4 | 0 |
| Kẽm oxit | -3 | +2 | +4 | -2 | -1 | +4 | 0 |
Các yếu tố tác động đến hiệu suất của bộ lọc UV
Thuộc tính hiệu suất của titan dioxit và kẽm oxit thay đổi đáng kể tùy thuộc vào từng tính chất của từng loại được sử dụng, ví dụ: lớp phủ, dạng vật lý (bột, phân tán gốc dầu, 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 pha chế của họ.
Hiệu quả của các bộ lọc UV hữu cơ hòa tan trong dầu bị ảnh hưởng bởi độ hòa tan của chúng trong các chất làm mềm được sử dụng trong công thức. Nhìn chung, các chất làm mềm phân cực là dung môi tốt nhất cho các bộ lọc hữu cơ.
Hiệu suất của tất cả các bộ lọc UV đều bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi hành vi lưu biến của công thức và khả năng tạo thành một lớp màng đồng đều, thống nhất trên da. Việc sử dụng các chất tạo màng và phụ gia lưu biến phù hợp thường giúp cải thiện hiệu quả của các bộ lọc.
Sự kết hợp thú vị của các bộ lọc UV (hiệu ứng hiệp đồng)
Có nhiều sự kết hợp của các bộ lọc UV cho thấy sự hiệp đồng. Các hiệu ứng 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 hòa tan trong dầu (hoặc phân tán trong dầu) với các bộ lọc hòa 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 octocrylene được biết đến rộng rãi giúp ổn định quang học cho một số bộ lọc không bền với ánh sáng như butyl methoxydibenzoylmethane.
Tuy nhiên, người ta phải luôn lưu ý đến sở hữu trí tuệ trong lĩnh vực này. Có nhiều bằng sáng chế bao gồm các kết hợp cụ thể của bộ lọc UV và các nhà pha chế được khuyên nên luôn kiểm tra xem kết hợp mà họ định sử dụng có vi phạm bất kỳ bằng sáng chế của bên thứ ba nào không.
Chọn bộ lọc UV phù hợp cho công thức mỹ phẩm của bạn
Các bước sau đây sẽ giúp bạn chọn đúng bộ lọc tia UV cho công thức mỹ phẩm của mình:
1. Đặt ra mục tiêu rõ ràng về hiệu suất, tính thẩm mỹ và những tuyên bố dự kiến cho công thức.
2. Kiểm tra bộ lọc nào được phép sử dụng cho thị trường dự định.
3. Nếu bạn có một khung gầm công thức cụ thể mà bạn muốn sử dụng, hãy cân nhắc xem bộ lọc nào sẽ phù hợp với khung gầm đó. Tuy nhiên, nếu có thể, tốt nhất là chọn bộ lọc trước và thiết kế công thức xung quanh chúng. Điều này đặc biệt đúng với bộ lọc vô cơ hoặc hữu cơ dạng hạt.
4. Sử dụng lời khuyên từ các nhà cung cấp và/hoặc các công cụ dự đoán như BASF Sunscreen Simulator để xác định các kết hợp cần thiếtđạt được SPF mong muốnvà mục tiêu UVA.
Các kết hợp này sau đó có thể được thử nghiệm trong các công thức. Các phương pháp thử nghiệm SPF và UVA trong ống nghiệm hữu ích ở giai đoạn này để chỉ ra kết hợp nào mang lại kết quả tốt nhất về mặt hiệu suất - thông tin thêm về ứng dụng, diễn giải và hạn chế của các thử nghiệm này có thể được thu thập trong khóa đào tạo trực tuyến SpecialChem:UVA/SPF: Tối ưu hóa giao thức thử nghiệm 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 cũng hướng dẫn quá trình phát triển công thức tiếp theo.
Thời gian đăng: 03-01-2021