Filtros UV en el mercado de protección solar

El cuidado solar, y en particular la protección solar, es una de lassegmentos de más rápido crecimiento del mercado del cuidado personal.Además, ahora se está incorporando protección UV a muchos productos cosméticos de uso diario (por ejemplo, productos para el cuidado facial y cosméticos decorativos), ya que los consumidores son más conscientes de que la necesidad de protegerse del sol no solo se aplica a las vacaciones en la playa.

El formulador de protección solar de hoyDebe alcanzar altos estándares de FPS y protección UVA exigentes., al tiempo que fabricamos productos lo suficientemente elegantes para estimular la conformidad del consumidor y lo suficientemente rentables para que sean asequibles en tiempos económicos difíciles.

Filtros UV en el mercado de protección solar

De hecho, la eficacia y la elegancia son mutuamente excluyentes; maximizar la eficacia de los ingredientes activos utilizados permite crear productos con FPS alto con niveles mínimos de filtros UV. Esto otorga al formulador mayor libertad para optimizar la sensación en la piel. Por otro lado, una buena estética del producto incentiva a los consumidores a aplicar más productos y, por lo tanto, a acercarse al FPS indicado en la etiqueta.

Atributos de rendimiento a considerar al seleccionar filtros UV para formulaciones cosméticas
• Seguridad para el grupo de usuarios finales previsto- Todos los filtros UV han sido probados exhaustivamente para garantizar que sean inherentemente seguros para la aplicación tópica; sin embargo, ciertas personas sensibles pueden tener reacciones alérgicas a determinados tipos de filtros UV.

• Eficacia del FPS- Esto depende de la longitud de onda de la absorbancia máxima, la magnitud de la absorbancia y la amplitud del espectro de absorbancia.

• Eficacia de protección de amplio espectro / UVA- Las formulaciones modernas de protectores solares deben cumplir con ciertos estándares de protección UVA, pero lo que a menudo no se entiende bien es que la protección UVA también contribuye al FPS.

• Influencia en la sensación de la piel- Los diferentes filtros UV tienen diferentes efectos en la sensación de la piel; por ejemplo, algunos filtros UV líquidos pueden sentirse “pegajosos” o “pesados” en la piel, mientras que los filtros solubles en agua contribuyen a una sensación de piel más seca.

• Apariencia en la piel- Los filtros inorgánicos y las partículas orgánicas pueden causar blanqueamiento en la piel cuando se usan en altas concentraciones; esto generalmente no es deseable, pero en algunas aplicaciones (por ejemplo, protección solar para bebés) puede percibirse como una ventaja.

• Fotoestabilidad- Varios filtros UV orgánicos se desintegran con la exposición a los rayos UV, lo que reduce su eficacia; pero otros filtros pueden ayudar a estabilizar estos filtros “fotolábiles” y reducir o prevenir la desintegración.

• Resistencia al agua- La inclusión de filtros UV a base de agua junto con los de base de aceite a menudo proporciona un aumento significativo del FPS, pero puede hacer que sea más difícil lograr resistencia al agua.
» Ver todos los ingredientes y proveedores de protección solar disponibles comercialmente en la base de datos de cosméticos

Química de los filtros UV

Los principios activos de los protectores solares se clasifican generalmente como protectores solares orgánicos o inorgánicos. Los protectores solares orgánicos absorben fuertemente en longitudes de onda específicas y son transparentes a la luz visible. Los protectores solares inorgánicos actúan reflejando o dispersando la radiación UV.

Vamos a conocerlos en profundidad:

protectores solares orgánicos

Filtros UV en el mercado de protección solar1

Los protectores solares orgánicos también se conocen comoprotectores solares químicos. Estos consisten en moléculas orgánicas (basadas en carbono) que funcionan como protectores solares al absorber la radiación UV y convertirla en energía térmica.

Fortalezas y debilidades de los protectores solares orgánicos

Fortalezas

Debilidades

Elegancia cosmética: la mayoría de los filtros orgánicos, ya sean líquidos o sólidos solubles, no dejan residuos visibles en la superficie de la piel después de la aplicación de una formulación.

Espectro estrecho: muchos solo protegen en un rango de longitud de onda estrecho

Los formuladores entienden bien los orgánicos tradicionales.

Se requieren “cócteles” para un FPS alto

Buena eficacia a bajas concentraciones.

Algunos tipos de sólidos pueden ser difíciles de disolver y mantener en solución.

Preguntas sobre seguridad, irritación e impacto ambiental

Algunos filtros orgánicos son fotoinestables

Aplicaciones de los protectores solares orgánicos
En principio, los filtros orgánicos pueden usarse en todos los productos de protección solar/UV, pero podrían no ser ideales en productos para bebés o pieles sensibles debido a la posibilidad de reacciones alérgicas en personas sensibles. Tampoco son adecuados para productos que afirman ser "naturales" u "orgánicos", ya que todos son químicos sintéticos.
Filtros UV orgánicos: tipos químicos

Derivados del PABA (ácido para-aminobenzoico)
• Ejemplo: Etilhexil dimetil PABA
• Filtros UVB
• Rara vez se utiliza hoy en día debido a problemas de seguridad.

Salicilatos
• Ejemplos: salicilato de etilhexilo, homosalato
• Filtros UVB
• Bajo costo
• Baja eficacia en comparación con la mayoría de los demás filtros.

Cinamatos
• Ejemplos: metoxicinamato de etilhexilo, metoxicinamato de isoamilo, octocrileno
• Filtros UVB de alta eficacia
• El octocrileno es fotoestable y ayuda a fotoestabilizar otros filtros UV, pero otros cinamatos tienden a tener poca fotoestabilidad.

Benzofenonas
• Ejemplos: Benzofenona-3, Benzofenona-4
• Proporciona absorción tanto de UVB como de UVA.
• Eficacia relativamente baja, pero ayuda a aumentar el FPS en combinación con otros filtros.
• La benzofenona-3 rara vez se utiliza en Europa hoy en día debido a problemas de seguridad.

Derivados de triazina y triazol
• Ejemplos: etilhexil triazona, bis-etilhexiloxifenol metoxifenil triazina
• Altamente eficaz
• Algunos son filtros UVB, otros brindan protección UVA/UVB de amplio espectro
• Muy buena fotoestabilidad
• Caro

derivados de dibenzoilo
• Ejemplos: butil metoxidibenzoilmetano (BMDM), dietilamino hidroxibenzoil hexil benzoato (DHHB)
• Absorbedores de rayos UVA altamente efectivos
• BMDM tiene poca fotoestabilidad, pero DHHB es mucho más fotoestable

Derivados del ácido benzimidazol sulfónico
• Ejemplos: ácido fenilbencimidazol sulfónico (PBSA), fenil dibencimidazol tetrasulfonato disódico (DPDT)
• Soluble en agua (cuando se neutraliza con una base adecuada)
• PBSA es un filtro UVB; DPDT es un filtro UVA
• A menudo muestran sinergias con filtros solubles en aceite cuando se usan en combinación

Derivados del alcanfor
• Ejemplo: 4-Metilbencilideno alcanfor
• Filtro UVB
• Rara vez se utiliza hoy en día debido a problemas de seguridad.

Antranilatos
• Ejemplo: Antranilato de mentilo
• Filtros UVA
• Eficacia relativamente baja
• No aprobado en Europa

Polisilicona-15
• Polímero de silicona con cromóforos en las cadenas laterales.
• Filtro UVB

Protectores solares inorgánicos

Estos protectores solares, también conocidos como protectores solares físicos, consisten en partículas inorgánicas que actúan como protectores solares absorbiendo y dispersando la radiación UV. Están disponibles en polvo seco o en predispersiones.

Filtros UV en el mercado de protección solar2

Protectores solares inorgánicos: fortalezas y debilidades

Fortalezas

Debilidades

Seguro / no irritante

Percepción de mala estética (sensación de piel y blanqueamiento de la misma)

Amplio espectro

Los polvos pueden ser difíciles de formular.

Se puede lograr un FPS alto (30+) con un solo activo (TiO2)

Los inorgánicos se han visto envueltos en el debate nano

Las dispersiones son fáciles de incorporar.

Fotoestable

Aplicaciones de los protectores solares inorgánicos
Los protectores solares inorgánicos son aptos para cualquier aplicación de protección UV, excepto formulaciones transparentes o aerosoles. Son especialmente adecuados para el cuidado solar de bebés, productos para piel sensible, productos con propiedades "naturales" y cosméticos decorativos.
Filtros UV inorgánicos Tipos químicos

dióxido de titanio
• Principalmente un filtro UVB, pero algunos grados también brindan una buena protección contra los rayos UVA.
• Varios grados disponibles con diferentes tamaños de partículas, recubrimientos, etc.
• La mayoría de los grados caen dentro del ámbito de las nanopartículas.
• Los tamaños de partículas más pequeños son muy transparentes en la piel, pero brindan poca protección contra los rayos UVA; los tamaños más grandes brindan más protección contra los rayos UVA, pero son más blanqueadores en la piel.

Óxido de zinc
• Principalmente un filtro UVA; menor eficacia de FPS que el TiO2, pero brinda mejor protección que el TiO2 en la región de longitud de onda larga “UVA-I”
• Varios grados disponibles con diferentes tamaños de partículas, recubrimientos, etc.
• La mayoría de los grados caen dentro del ámbito de las nanopartículas.

Matriz de rendimiento/química

Califica de -5 a +5:
-5: efecto negativo significativo | 0: sin efecto | +5: efecto positivo significativo
(Nota: en cuanto a costo y blanqueamiento, “efecto negativo” significa que aumenta el costo o el blanqueamiento).

 

Costo

FPS

UVA
Protección

Sensación de la piel

Blanqueo

Fotoestabilidad

Agua
Resistencia

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 metoxidibenzoilmetano

-2

+2

+5

0

0

-5

0

benzoato de dietilaminohidroxibenzoilo hexílico

-4

+1

+5

0

0

+4

0

Dietilhexil butamido triazona

-4

+4

0

0

0

+4

0

Tetrasulfonato de fenildibenzimiazol disódico

-4

+3

+5

0

0

+3

-2

Etilhexil dimetil PABA

-1

+4

0

0

0

+2

0

metoxicinamato de etilhexilo

-2

+4

+1

-1

0

-3

+1

Salicilato de etilhexilo

-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 isoamilo

-3

+4

+1

-1

0

-2

+1

Antranilato de mentilo

-3

+1

+2

0

0

-1

0

4-Metilbencilideno alcanfor

-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 fenilbencimidazol sulfónico

-2

+4

0

0

0

+3

-2

Polisilicona-15

-4

+1

0

+1

0

+3

+2

Tris-bifenil triazina

-5

+5

+3

-1

-2

+3

-1

Dióxido de titanio – grado transparente

-3

+5

+2

-1

0

+4

0

Dióxido de titanio – grado de amplio espectro

-3

+5

+4

-2

-3

+4

0

Óxido de zinc

-3

+2

+4

-2

-1

+4

0

Factores que afectan el rendimiento de los filtros UV

Los atributos de rendimiento del dióxido de titanio y del óxido de zinc varían considerablemente dependiendo de las propiedades individuales del grado específico utilizado, por ejemplo, recubrimiento, forma física (polvo, dispersión a base de aceite, dispersión a base de agua).Los usuarios deben consultar con los proveedores antes de seleccionar el grado más apropiado para cumplir con sus objetivos de rendimiento en su sistema de formulación.

La eficacia de los filtros UV orgánicos oleosolubles depende de su solubilidad en los emolientes utilizados en la formulación. Generalmente, los emolientes polares son los mejores disolventes para los filtros orgánicos.

El rendimiento de todos los filtros UV depende en gran medida del comportamiento reológico de la formulación y de su capacidad para formar una película uniforme y consistente sobre la piel. El uso de formadores de película y aditivos reológicos adecuados suele contribuir a mejorar la eficacia de los filtros.
Interesante combinación de filtros UV (sinergias)

Existen muchas combinaciones de filtros UV que muestran sinergias. Los mejores efectos sinérgicos suelen lograrse combinando filtros que se complementan de alguna manera, por ejemplo:
• Combinación de filtros solubles en aceite (o dispersos en aceite) con filtros solubles en agua (o dispersos en agua)
• Combinación de filtros UVA con filtros UVB
• Combinación de filtros inorgánicos con filtros orgánicos

También existen ciertas combinaciones que pueden producir otros beneficios, por ejemplo es bien sabido que el octocrileno ayuda a fotoestabilizar ciertos filtros fotolábiles como el butil metoxidibenzoilmetano.

Sin embargo, siempre es necesario tener en cuenta la propiedad intelectual en este ámbito. Existen numerosas patentes que cubren combinaciones específicas de filtros UV, y se recomienda a los formuladores que comprueben siempre que la combinación que pretenden utilizar no infrinja ninguna patente de terceros.

Seleccione el filtro UV adecuado para su formulación cosmética

Los siguientes pasos le ayudarán a seleccionar los filtros UV adecuados para su formulación cosmética:
1. Establecer objetivos claros para el rendimiento, las propiedades estéticas y las afirmaciones previstas para la formulación.
2. Verifique qué filtros están permitidos para el mercado de destino.
3. Si desea utilizar un chasis con una formulación específica, considere qué filtros son compatibles con él. Sin embargo, si es posible, es mejor elegir primero los filtros y diseñar la formulación en función de ellos. Esto aplica especialmente a los filtros inorgánicos o de partículas orgánicas.
4. Utilice los consejos de los proveedores y/o herramientas de predicción como el Simulador de protectores solares de BASF para identificar las combinaciones que deberíanalcanzar el FPS deseadoy objetivos UVA.

Estas combinaciones pueden probarse posteriormente en formulaciones. Los métodos de análisis in vitro de FPS y UVA son útiles en esta etapa para determinar qué combinaciones ofrecen los mejores resultados. Puede obtener más información sobre la aplicación, la interpretación y las limitaciones de estas pruebas con el curso de formación en línea SpecialChem.UVA/SPF: Optimización de sus protocolos de prueba

Los resultados de las pruebas, junto con los resultados de otras pruebas y evaluaciones (por ejemplo, estabilidad, eficacia del conservante, sensación en la piel), permiten al formulador seleccionar las mejores opciones y también orientar el desarrollo posterior de las formulaciones.


Hora de publicación: 03-ene-2021