El cuidado solar, y en particular la protección solar, es uno de losSegmentos de mayor crecimiento en el mercado del cuidado personal.Además, la protección UV se está incorporando ahora a muchos productos cosméticos de uso diario (por ejemplo, productos para el cuidado facial y cosméticos decorativos), a medida que los consumidores toman mayor conciencia de que la necesidad de protegerse del sol no se limita únicamente a las vacaciones en la playa.
Formulador de productos para el cuidado solar de hoyDeben cumplir con altos estándares de protección solar (SPF) y exigentes estándares de protección UVA., al mismo tiempo que se crean productos lo suficientemente elegantes como para fomentar la conformidad del consumidor y lo suficientemente rentables como para ser asequibles en tiempos económicos difíciles.
La eficacia y la elegancia están intrínsecamente ligadas; maximizar la eficacia de los principios activos permite crear productos con un alto factor de protección solar (FPS) con niveles mínimos de filtros UV. Esto le brinda al formulador mayor libertad para optimizar la sensación en la piel. A su vez, una buena estética del producto anima a los consumidores a aplicar más cantidad y, por lo tanto, a alcanzar el FPS indicado en la etiqueta.
Atributos de rendimiento a considerar al seleccionar filtros UV para formulaciones cosméticas
• Seguridad para el grupo de usuarios finales previstoTodos los filtros UV han sido sometidos a pruebas exhaustivas para garantizar que sean intrínsecamente seguros para su aplicación tópica; sin embargo, algunas personas sensibles pueden tener reacciones alérgicas a determinados tipos de filtros UV.
• Eficacia del FPS- Esto depende de la longitud de onda del máximo de absorbancia, la magnitud de la absorbancia y la amplitud del espectro de absorbancia.
• Eficacia de protección de amplio espectro/UVALas fórmulas modernas de los protectores solares deben cumplir con ciertos estándares de protección UVA, pero lo que a menudo no se comprende bien es que la protección UVA también contribuye al FPS (Factor de Protección Solar).
• Influencia en la sensación de la piel- Los distintos filtros UV tienen diferentes efectos sobre la sensación en la piel; por ejemplo, algunos filtros UV líquidos pueden dejar una sensación "pegajosa" o "pesada" en la piel, mientras que los filtros solubles en agua proporcionan una sensación más seca.
• Aspecto en la pielLos filtros inorgánicos y las partículas orgánicas pueden provocar un blanqueamiento de la piel cuando se utilizan en altas concentraciones; esto suele ser indeseable, pero en algunas aplicaciones (por ejemplo, en productos de protección solar para bebés) puede percibirse como una ventaja.
• FotoestabilidadVarios filtros UV orgánicos se degradan al exponerse a la radiación UV, reduciendo así su eficacia; pero otros filtros pueden ayudar a estabilizar estos filtros "fotolábiles" y reducir o prevenir su degradación.
• Resistencia al agua- La inclusión de filtros UV a base de agua junto con los de base oleosa suele proporcionar un aumento significativo del FPS, pero puede dificultar la consecución de la resistencia al agua.
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Química de los filtros UV
Los ingredientes activos de los protectores solares se clasifican generalmente en orgánicos e inorgánicos. Los protectores solares orgánicos absorben fuertemente la radiación en longitudes de onda específicas y son transparentes a la luz visible. Los protectores solares inorgánicos actúan reflejando o dispersando la radiación ultravioleta.
Conozcamoslos en profundidad:
protectores solares orgánicos
Los protectores solares orgánicos también se conocen comoprotectores solares químicosEstas consisten en moléculas orgánicas (a base de carbono) que funcionan como protectores solares al absorber la radiación UV y convertirla en energía térmica.
Ventajas y desventajas 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 su aplicación. | Espectro estrecho: muchos solo protegen en un rango de longitud de onda estrecho. |
| Los formuladores comprenden bien los productos orgánicos tradicionales. | Se requieren “cócteles” para un alto factor de protección solar (SPF). |
| Buena eficacia a bajas concentraciones. | Algunos tipos sólidos pueden ser difíciles de disolver y mantener en solución. |
| Cuestiones relativas a la seguridad, la irritación y el impacto ambiental. | |
| Algunos filtros orgánicos son fotoinestables |
Aplicaciones de protectores solares orgánicos
En principio, los filtros orgánicos pueden utilizarse en todos los productos de protección solar/UV, pero no son ideales para productos destinados a bebés o pieles sensibles debido a la posibilidad de reacciones alérgicas en personas sensibles. Tampoco son adecuados para productos que se anuncian como "naturales" u "orgánicos", ya que son sustancias químicas sintéticas.
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 se usa raramente en Europa hoy en día debido a preocupaciones de seguridad.
Derivados de triazina y triazol
• Ejemplos: Etilhexil triazona, bis-etilhexiloxifenol metoxifenil triazina
• Altamente eficaz
• Algunos son filtros UVB, otros ofrecen protección de amplio espectro contra los rayos UVA/UVB.
• Muy buena fotoestabilidad
• Caro
derivados de dibenzoilo
• Ejemplos: Butil metoxidibenzoilmetano (BMDM), Dietilamino hidroxibenzoil hexil benzoato (DHHB)
• Absorbedores de rayos UVA altamente eficaces
• BMDM tiene poca fotoestabilidad, pero DHHB es mucho más fotoestable.
derivados del ácido bencimidazolsulfónico
• Ejemplos: Ácido fenilbenzimidazol sulfónico (PBSA), tetrasulfonato de fenildibenzimidazol disódico (DPDT)
• Soluble en agua (una vez neutralizado 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.
Antranilados
• 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 se conocen como protectores solares físicos. Están compuestos por partículas inorgánicas que actúan como protectores solares absorbiendo y dispersando la radiación UV. Los protectores solares inorgánicos se presentan en forma de polvos secos o predispersiones.
Protectores solares inorgánicos: Fortalezas y debilidades
| Fortalezas | Debilidades |
| Seguro / no irritante | Percepción de una estética deficiente (sensación en la piel y blanqueamiento de la piel) |
| Amplio espectro | Los polvos pueden ser difíciles de formular con |
| Se puede lograr un alto FPS (30+) con un solo ingrediente activo (TiO2). | Los compuestos inorgánicos se han visto envueltos en el debate sobre la nanotecnología. |
| Las dispersiones son fáciles de incorporar | |
| Fotoestable |
Aplicaciones de los protectores solares inorgánicos
Los protectores solares inorgánicos son adecuados para cualquier aplicación de protección UV, excepto formulaciones transparentes o aerosoles. Son especialmente apropiados para el cuidado solar infantil, productos para pieles sensibles, productos que se anuncian como “naturales” y cosméticos decorativos.
Filtros UV inorgánicos Tipos químicos
dióxido de titanio
• Principalmente un filtro UVB, pero algunos grados también proporcionan una buena protección UVA.
• Disponibles en diversas calidades con diferentes tamaños de partícula, recubrimientos, etc.
• La mayoría de los grados se enmarcan en el ámbito de las nanopartículas.
• Las partículas más pequeñas son muy transparentes sobre la piel, pero ofrecen poca protección contra los rayos UVA; las partículas más grandes ofrecen mayor protección contra los rayos UVA, pero tienen un efecto más blanqueador sobre la piel.
Óxido de zinc
• Principalmente un filtro UVA; menor eficacia SPF que el TiO2, pero ofrece mejor protección que el TiO2 en la región de longitud de onda larga "UVA-I".
• Disponibles en diversas calidades con diferentes tamaños de partícula, recubrimientos, etc.
• La mayoría de los grados se enmarcan en el ámbito de las nanopartículas.
Matriz de rendimiento/química
Tasa de -5 a +5:
-5: efecto negativo significativo | 0: ningún efecto | +5: efecto positivo significativo
(Nota: en lo que respecta al costo y al blanqueamiento, "efecto negativo" significa que el costo o el blanqueamiento aumentan).
| Costo | FPS | UVA | Sensación en la piel | Blanqueo | Fotoestabilidad | Agua | |
| 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 hexilo | -4 | +1 | +5 | 0 | 0 | +4 | 0 |
| Butamido triazona de dietilhexilo | -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 |
| Triazona de etilhexilo | -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 fenilbenzimidazol 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 influyen en el rendimiento de los filtros UV
Las características de rendimiento del dióxido de titanio y del óxido de zinc varían considerablemente según las propiedades individuales del grado específico utilizado, por ejemplo, el recubrimiento, la 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 adecuado para cumplir con sus objetivos de rendimiento en su sistema de formulación.
La eficacia de los filtros UV orgánicos liposolubles 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 fundamentalmente del comportamiento reológico de la formulación y de su capacidad para formar una película uniforme y coherente sobre la piel. El uso de agentes filmógenos 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 se suelen conseguir combinando filtros que se complementan entre sí de alguna manera, por ejemplo:
• Combinar filtros solubles en aceite (o dispersables en aceite) con filtros solubles en agua (o dispersables en agua).
• Combinación de filtros UVA con filtros UVB
• Combinación de filtros inorgánicos con filtros orgánicos
También existen ciertas combinaciones que pueden aportar otros beneficios; por ejemplo, es bien sabido que el octocrileno ayuda a fotoestabilizar ciertos filtros fotolábiles, como el butil metoxidibenzoilmetano.
Sin embargo, es fundamental tener en cuenta la propiedad intelectual en este ámbito. Existen numerosas patentes que cubren combinaciones específicas de filtros UV, por lo que se recomienda a los formuladores que comprueben siempre que la combinación que pretenden utilizar no infringe ninguna patente de terceros.
Seleccione el filtro UV adecuado para su formulación cosmética.
Los siguientes pasos le ayudarán a seleccionar el/los filtro(s) UV adecuado(s) para su formulación cosmética:
1. Defina objetivos claros para el rendimiento, las propiedades estéticas y las afirmaciones previstas para la formulación.
2. Compruebe qué filtros están permitidos para el mercado al que va dirigido.
3. Si dispone de una formulación específica que desea utilizar, considere qué filtros son compatibles con ella. Sin embargo, si es posible, lo mejor es elegir primero los filtros y diseñar la formulación en función de ellos. Esto es especialmente importante en el caso de filtros inorgánicos u orgánicos particulados.
4. Utilice los consejos de los proveedores y/o herramientas de predicción como el simulador de protectores solares de BASF para identificar combinaciones que deberíanlograr el FPS deseadoy los objetivos de la UVA.
Estas combinaciones pueden probarse posteriormente en formulaciones. Los métodos de prueba in vitro de FPS y UVA resultan útiles en esta etapa para determinar qué combinaciones ofrecen los mejores resultados en términos de rendimiento. Para obtener más información sobre la aplicación, la interpretación y las limitaciones de estas pruebas, consulte el curso de formación en línea de 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 la(s) mejor(es) opción(es) y también orientar el desarrollo posterior de la(s) formulación(es).
Fecha de publicación: 3 de enero de 2021