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化妆品用紫外线吸收剂技术发展趋势

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2018/05/22 01:55
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    日光中的紫外线光谱在 100~400nm 波长范围,可分为 3 个波段,即100~290nm短波紫外线(UVC),290~320nm 中波紫外线(UVB)和 320~400nm长波紫外线(UVA)。
图一:阳光中光线的波长与名称
  UVC 通过大气层时,大多被臭氧层所吸收而不能到达地球表面。
  UVB 长约 290-320 纳米,大部分被表皮吸收,小部分达到真皮浅层,是皮肤损伤的主要波段。它能直接作用于皮肤层,引起即时严重的皮肤损伤,例如红斑、晒伤等,同时加速黑色素的生成。UVB渗透力虽不及 UVA,但会过分曝晒而令皮肤易患皮肤癌,因此UVB也被称为晒伤射线(UV Burn) 。
  UVA 小部分被表皮吸收,大部分可透入真皮,深达真皮中部。UVA波长为320-400纳米,一年四季活跃于空气中,在夏天中午到达地球表面的量要比 UVB多100倍。具有高度渗透力,能穿过墙壁或玻璃袭击真皮层,甚至皮下组织,使皮肤中的胶原蛋白纤维断裂而失去弹性,造成肌肤深层结构不可逆转的损伤,从而加速肌肤老化并激活硌氨酸酶,加速黑色素生成,即光老化和即刻色素沉淀,最终使皮肤过早衰老,造成长期,慢性和持久损伤,所以UVA又被称为老化射线(UA Aging),防晒产品一定要选择能防御 UVA 和 UVB 。
图二:不同波段紫外线穿透能力示意图
  人们熟悉的防晒系数 SPF(Sun Protection Factor)主要是用于评估防晒制品对UVB抵御效果的国际标准,通常在 SPF 后面带一个数字,该数字代表在使用防晒产品后,未经保护的皮肤防晒时间延长的倍数。在没有做任何防晒保护情况下,皮肤20分钟之后开始被灼伤。但是在涂抹 SPF15防晒产品后,相同情况下,产品对皮肤保护时间是20X15=300分钟,即300分钟之后,皮肤才呈现灼伤现象。
  SPF值高低决定了皮肤可以承受日晒的时间长短,而不是紫外线的强度。以下公式可以很快得出大概的防晒效果:
  公式:(SPFxx-1)SPFxx X100%
  例:(SPF15-1)SPF15 X100%=(15-1)/15=93.33%
  根据以上所得:SPF15 可以抵御 93%以上紫外线,SPF30只比它多3%左右,而不是两倍。同时SPF值高的产品会增加皮肤负担,SPF15左右防晒系数已经能够满足平日工作和生活防晒需要。
  同时,PA(Protection Grade of UVA)是1996年日本化妆品工业联合会公布有关UVA防晒效果鉴定标准,近年来,随着越来越多的厂商引用,消费者逐渐开始接受和认同这个新的防晒指标。它与SPF不同,在PA后面带的不是数字,而是"+"号,后面的"+"越多,代表抵御UVA的效果越强,目前市面上最高的防晒系数是"PA+++"。
  PA 值是跟据 PFA 结果而定的:
  PFA= 涂抹有防晒品部分的 MPPD 值/没有涂抹防晒品部分的 MPPD 值PFA(Protection Factor of UVA):紫外线 UVA 防因子MPPD(Minima Persistent Pigmentation Dose):最小晒黑剂量
  第一等级:PFA1-2(不包括 2),代表不具备防护 UVA 的效果,没有 PA 值;
  第二等级:PFA2-4(不包括 4),代表具备防护 UVA 的效果,等于"PA+";
  第三等级:PFA4-8(不包括 8),代表具备较强防护 UVA 的效果,等于"PA++";
  第四等级:PFA>8,代表具备非常强防护 UVA 的效果,等于"PA+++"
  也就是说,假设我们的皮肤在没有任何防晒保护的情况下,通过阳光照射 1个小时后晒黑,涂抹了PA++产品,在同等情况下,皮肤在4-8小时候后才会出现被晒黑现象,由此可见,含PA++防晒成份的滋润产品已经足够日常生活所需。
  此外,防晒成分通常分为化学性(含紫外线吸收剂)和物理性(含紫外线屏蔽剂)两种。
  1、化学性防晒成分(含紫外线吸收剂)
  防晒护肤品中通常都含有防晒剂。目前以化学合成的紫外线吸收剂为主,它能对紫外线有吸收作用。紫外线吸收剂被皮肤组织吸收后,由人体代谢。具体是指防晒品中的化学成份进入皮肤角质,经皮肤吸收后,跟紫外线产生交互作用,使其转变为无害的能量。因为是在皮肤上发生化学反应,所以对皮肤有一定刺激。尤其容易产生使肌肤粗糙、刺激眼部等问题。而且紫外线吸收剂本身就是一种光敏物质,使用不当还会对皮肤产生刺激,引起光敏性反应等。
  2、物理性防晒成分(含紫外线屏蔽剂)
  通常停留在皮肤表面,不会被吸收,也不由身体代谢。具体是指利用防晒品中的粒子,阻挡、反射或散射掉紫外线,使到达皮肤的紫外线量得以减少。因为不发生化学反应,所以对皮肤较温和。紫外线屏蔽剂缺点是透明感差,制成产品涂在皮肤上像蒙了一层白霜。此外,它们的使用量不受国家任何限制,可以用来制成SPF值非常高的产品。
紫外线吸收剂主要类型及结构一览表

序号

紫外线吸收剂的主要类型

代表物质及规模

吸收波段

1

对氨基苯甲酸及其衍生物

4-氨基苯甲酸、二甲氨基苯甲酸辛酯

UVB

2

水杨酸酯类

水杨酸辛酯(OS)、胡莫柳酯

UVB

3

肉桂酸酯类

对甲氧基肉桂酸异辛酯(OMC)(5000t)

UVB

4

二苯甲酮类

BP-3(5000t)、BP-4(1000t)

UVB

5

樟脑衍生物

3-(4-甲基亚苄基)-1-樟脑、依坎苏

UVA/UVB(欧莱雅专属)

6

二苯甲酰甲烷类

阿伏苯宗(5000t)

UVA

7

三嗪类

Tinsorb S(1000t)、T-150(1000t)

UVA/UVB

8

苯并三唑类

Tinsorb M

UVA+UVB

9

结构复合型

Uvinul A Plus (500t)

UVA